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CN107166571A - 旋流异型风道除霾装置及其制造方法 - Google Patents

旋流异型风道除霾装置及其制造方法 Download PDF

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CN107166571A
CN107166571A CN201710316474.0A CN201710316474A CN107166571A CN 107166571 A CN107166571 A CN 107166571A CN 201710316474 A CN201710316474 A CN 201710316474A CN 107166571 A CN107166571 A CN 107166571A
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Abstract

本发明属空气净化装置领域，尤其涉及一种旋流异型风道除霾装置及其制造方法，包括太阳能储能板(9)、蓄电池(10)及除霾模块单元；除霾模块单元包括工作仓(8)、扩风口(1)、异型风道(2)、轴流风机(4)、过滤器(3)、离心风机(5)、引风风道(6)及溶液吸收装置(7)；离心风机(5)设于引风风道(6)的入口端；所述引风风道(6)的出口端伸入溶液吸收装置(7)的过滤液体中；所述扩风口(1)的出风口经轴流风机(4)与异型风道(2)的入风口相通；过滤器(3)固定设于异型风道(2)的出风口；本发明净化效果理想，风道进口风压大，边界阻力小，除霾效率高，适用范围广，兼容性强。

Description

旋流异型风道除霾装置及其制造方法
技术领域
本发明属空气净化装置领域，尤其涉及一种旋流异型风道除霾装置及其制 造方法。
背景技术
随着环境污染越来越严重，空气的污染变成了重灾区，我国大部分地区的 雾霾天数增多，现在不仅是局部室外空气污染严重，城市整体上空的空气都有 严重的污染，因此空气的净化被人们越发重视了。雾霾，是雾和霾的组合词。 雾霾常见于城市。中国不少地区将雾并入霾一起作为灾害性天气现象进行预警 预报，统称为“雾霾天气”。雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果。 高密度人口的经济及社会活动必然会排放大量细颗粒物，一旦排放超过大气循 环能力和承载度，细颗粒物浓度将持续积聚，此时如果受静稳天气等影响，极 易出现大范围的雾霾。雾和霾相同之处都是视程障碍物。雾与霾的形成原因和 条件却有很大的差别。雾是浮游在空中的大量微小水滴或冰晶，形成条件要具 备较高的水汽饱和因素。雾气看似温和，里面却含有各种对人体有害的细颗粒、 有毒物质达20多种，包括了酸、碱、盐、胺、酚等，以及尘埃、花粉、螨虫、 流感病毒、结核杆菌、肺炎球菌等，其含量是普通大气水滴的几十倍。与雾相 比，霾对人的身体健康的危害更大。由于霾中细小粉粒状的飘浮颗粒物直径一 般在0.01微米以下，可直接通过呼吸系统进入支气管，甚至肺部。所以，霾影 响最大的就是人的呼吸系统，造成的疾病主要集中在呼吸道疾病、脑血管疾病、 鼻腔炎症等病种上。同时，灰霾天气时，气压降低、空气中可吸入颗粒物骤增、 空气流动性差，有害细菌和病毒向周围扩散的速度变慢，导致空气中病毒浓度 增高，疾病传播的风险很高。目前，普遍采用的空气净化装置虽然在一定程度 上解决了除霾问题，但上述装置普遍存在风道进口风压小，边界阻力大，除霾 效率不高等问题。
发明内容
本发明旨在克服现有技术的不足之处而提供一种净化效果理想，风道进口 风压大，边界阻力小，除霾效率高，适用范围广，兼容性强的旋流异型风道除 霾装置及其制造方法。
为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
旋流异型风道除霾装置包括太阳能储能板、蓄电池及除霾模块单元；所述 除霾模块单元采用5组并接结构；所述除霾模块单元包括工作仓、扩风口、异 型风道、轴流风机、过滤器、离心风机、引风风道、溶液吸收装置及净化盒； 所述异型风道、过滤器、离心风机、引风风道及溶液吸收装置固定设于工作仓 内；所述离心风机设于引风风道的入口端；所述引风风道的出口端伸入溶液吸 收装置的过滤液体中；所述扩风口的出风口经轴流风机与异型风道的入风口相 通；所述过滤器固定设于异型风道的出风口；所述扩风口采用喇叭口结构；所 述太阳能储能板的信号传输端口经蓄电池与离心风机的信号传输端口相接；所 述过滤器包括依次相接的前置过滤网、HEPA过滤层、活性炭过滤层及冷触媒催 化剂层；所述溶液吸收装置的上端口与净化盒相通；所述净化盒的外壁采用蜂 窝状网孔结构；所述蜂窝状网孔结构的直径为1毫米至2毫米；所述净化盒内 置入空气净化剂；所述空气净化剂包括缓释载体、吸收剂及吸附材料；所述缓 释载体包括相同质量份的海藻酸钠、销酸铵、磷酸二氢钾及盐氢氧化钠；所述 吸收剂包括乳酸、乙醇、二氧化氯、香精及去离子水；所述吸附材料包括植物 碳和活性炭；所述吸收剂中乳酸、乙醇、二氧化氯、香精及去离子水的重量份依次为：20～40份、20～60份、30～40份、2～10份及30～60份；所述吸附 材料中植物碳与活性炭的质量比依次为：3～1:1。
作为一种优选方案，本发明所述异型风道2X,Y,Z三个方向的剖面闭合曲线 高斯拟合函数：
式中待估参数ymax、xmax和S分别为高斯曲线的峰值、峰值位置和半宽度；
将X1轴剖面形成的闭合曲线分为10个特征点，F(X1)、F(X2)、F(X3)、F(X4)、 F(X5)及F(X6)为变量坐标；X轴向各个闭合曲线的数学模型：
将Y1轴剖面形成的闭合曲线分为8个特征点，G(Y1)、G(Y2)、G(Y3)及G(Y4) 为变量坐标；Y轴向各个闭合曲线的数学模型：
将Z1轴剖面形成的闭合曲线分为7个特征点，K(Z1)、K(Z2)及K(Z3)为变量 坐标；Z轴向各个闭合曲线的数学模型：
上述旋流异型风道除霾装置的制造方法，采用如下步骤：
A、先完成除霾模块单元的制造，将异型风道、过滤器、离心风机、引风风 道、溶液吸收装置及净化盒固定设于工作仓内；离心风机设于引风风道的入口 端；所述引风风道的出口端伸入溶液吸收装置的过滤液体中；将扩风口的出风 口经轴流风机与异型风道的入风口相通；在异型风道的出风口处设置过滤器； 所述异型风道X,Y,Z三个方向的剖面闭合曲线采用高斯拟合构建数学模型，并 通过SOLIDWORKS构建出3D模型，在通过CFD计算后，通过FLUENT模拟出相关 测试参数；闭合曲线高斯拟合函数：
式中待估参数ymax、xmax和S分别为高斯曲线的峰值、峰值位置和半宽度；
B、将除霾模块单元5组并接，将太阳能储能板置于除霾模块单元之上，所 述太阳能储能板的信号传输端口经蓄电池与离心风机的信号传输端口相接；
本发明净化效果理想，风道进口风压大，边界阻力小，除霾效率高，适用 范围广，兼容性强。
本发明通过调整进风结构，使进来的风可以最大截面积和均匀分布通过过 滤。通过前面轴流风轮过来的风，在这个风道中可以达到调整进风结构和附面 层，进一步调整进风风向和均态分布，使其能以最小的阻力更大的面积与后面 的过滤器交接。对风道进口及其风向调整角进行处理，具有旋流的环流场进风 口，使本发明进口风压增大，同时减少了气体在风道种的附面层系数(即减小 边界阻力)。由于风进口处为增压减速区，流体质点受到与主流方向相反的压差 作用；靠近壁面的质点由于流体粘性作用，速度较之主流中心处要小得多；在 反向压差和粘性力的共同作用下，速度逐渐减小，并在处附面层分离，随后出现与主流方向相反的流动即产生涡旋。对于渐扩管，雷诺数或扩张角愈大，涡 旋区范围愈大，位置愈靠前；对于突扩，雷诺数的大小对涡旋区位置和大小的 影响不明显，起决定性作用的是形状。因此，优化渐扩段的方法主要是破坏或 延迟附面层的分离，并降低它的强度和大小。
计算结果表明：(1)按优化前进口速度8.3m/s时，除霾装置的处理气量为 0.08kg/s，在同样的进气速度下，增加进气喇叭口，处理气量增大到0.17kg/s， 质量流量增加113％，说明增加进气扩口有效的放大了装置的处理气量；(2)从 改进前后的流线分布特征可知，优化前进气直接冲击滤料局部，未能充分利用 过滤器面积，上部及下部流线均存在空白，同时，在装置的下部还有较强的局 部旋涡，这将导致较大的压力损失。增设入口散流叶轮以及进气口异型风道后， 进口气流能够均布到全部过滤器表面，充分利用了过滤面积，同时消除了局部 涡旋，从一定程度上降低了压力损失。
不同风速下单元模块通风量、进排气PM2.5/PM10浓度表
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。本发明的保护范围 不仅局限于下列内容的表述。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2-1、图2-2、图2-3、图2-4、图2-5、图2-6及图2-7为本发明异型风 道X轴剖面图；
图3-1、图3-2、图3-3、图3-4及图3-5为本发明异型风道Y轴剖面图；
图4-1、图4-2、图4-3及图4-4为本发明异型风道Z轴剖面图；
图5为本发明异型风道立体图；
图6为本发明除霾模块单元结构示意图；
图7为本发明整体使用状态图；
图8为本发明过滤器整体结构示意图。
图中：1、扩风口；2、异型风道；3、过滤器；4、轴流风机；5、离心风机； 6、引风风道；7、溶液吸收装置；8、工作仓；9、太阳能储能板；10、蓄电池； 11、基座；12、前置过滤网；13、HEPA过滤层；14、活性炭过滤层；15、冷触 媒催化剂层；16、净化盒。
具体实施方式
如图1所示，旋流异型风道除霾装置包括太阳能储能板9、蓄电池10、除 霾模块单元及净化盒16；所述除霾模块单元采用5组并接结构；所述除霾模块 单元包括工作仓8、扩风口1、异型风道2、轴流风机4、过滤器3、离心风机5、 引风风道6及溶液吸收装置7；所述异型风道2、过滤器3、离心风机5、引风 风道6及溶液吸收装置7固定设于工作仓8内；所述离心风机5设于引风风道6 的入口端；所述引风风道6的出口端伸入溶液吸收装置7的过滤液体中；所述 扩风口1的出风口经轴流风机4与异型风道2的入风口相通；所述过滤器3固 定设于异型风道2的出风口；所述扩风口1采用喇叭口结构；所述太阳能储能 板9的信号传输端口经蓄电池10与离心风机5的信号传输端口相接；所述过滤 器3包括依次相接的前置过滤网12、HEPA过滤层13、活性炭过滤层14及冷触 媒催化剂层15；所述溶液吸收装置7的上端口与净化盒16相通；所述净化盒 16的外壁采用蜂窝状网孔结构；所述蜂窝状网孔结构的直径为1毫米至2毫米； 所述净化盒16内置入空气净化剂；所述空气净化剂包括缓释载体、吸收剂及吸 附材料；所述缓释载体包括相同质量份的海藻酸钠、销酸铵、磷酸二氢钾及盐 氢氧化钠；所述吸收剂包括乳酸、乙醇、二氧化氯、香精及去离子水；所述吸 附材料包括植物碳和活性炭；所述吸收剂中乳酸、乙醇、二氧化氯、香精及去 离子水的重量份依次为：20～40份、20～60份、30～40份、2～10份及30～60 份；所述吸附材料中植物碳与活性炭的质量比依次为：3～1:1。
本发明空气净化剂包括：乳酸、乙醇、二氧化氯、吸附材料、香精、去离 子水、海藻酸钠、销酸铵、磷酸二氢钾及盐氢氧化钠；海藻酸钠、销酸铵、磷 酸二氢钾及盐氢氧化钠均匀混合，作为缓释载体，乳酸、乙醇、二氧化氯、香 精及去离子水按比例混合，作为吸收剂，碳粉(包括植物碳和活性炭)作为表 面吸附材料。
缓释载体的制备方法为：取相同质量份的海藻酸钠、销酸铵、磷酸二氢钾、 盐氢氧化钠，放入搅拌机中混合均匀，在造粒机中生成小颗粒，造粒机选用 BZL-300离心包衣造粒机，造粒机中生成小颗粒的直径介于2毫米至10毫米之 间。
吸收剂的制备按照重量份计由以下组分组成：乳酸20～40份、乙醇20～60 份、二氧化氯30～40份、香精2～10份及去离子水30～60份；乳酸、乙醇、 二氧化氯、香精及去离子水按比例混合，在液体搅拌机中搅拌均匀，放入密闭 的储存瓶中保存，储存瓶采用深褐色玻璃容器或塑料容器。
碳粉为植物碳和活性炭混合而成，植物碳与活性炭的比例为3～1:1；碳粉 均匀覆盖在造粒机中生成的小颗粒外表面，制成吸收颗粒，吸收颗粒经干燥机 干燥后封装保存，干燥机采用三机一体除湿干燥机。
前置过滤网12用于清除大颗粒悬浮物。HEPA过滤层13用于过滤细小微尘 颗粒，如花粉、烟雾及细菌等。活性炭过滤层14用于吸附甲醛、TVOC及异味。 冷触媒催化剂层15用于过滤甲醛TVOC及杀菌。溶液吸收装置7的过滤液体用 于去除空气中的一氧化碳、臭氧、二氧化硫以及氮氧化物。
本发明所述异型风道2X,Y,Z三个方向的剖面闭合曲线高斯拟合函数：
式中待估参数ymax、xmax和S分别为高斯曲线的峰值、峰值位置和半宽度；
将X1轴剖面形成的闭合曲线分为10个特征点，F(X1)、F(X2)、F(X3)、F(X4)、 F(X5)及F(X6)为变量坐标；X轴向各个闭合曲线的数学模型：
将Y1轴剖面形成的闭合曲线分为8个特征点，G(Y1)、G(Y2)、G(Y3)及G(Y4) 为变量坐标；Y轴向各个闭合曲线的数学模型：
将Z1轴剖面形成的闭合曲线分为7个特征点，K(Z1)、K(Z2)及K(Z3)为变量 坐标；Z轴向各个闭合曲线的数学模型：
上述旋流异型风道除霾装置的制造方法，采用如下步骤：
A、先完成除霾模块单元的制造，将异型风道2、过滤器3、离心风机5、引 风风道6、溶液吸收装置7及净化盒16固定设于工作仓8内；离心风机5设于 引风风道6的入口端；所述引风风道6的出口端伸入溶液吸收装置7的过滤液 体中；将扩风口1的出风口经轴流风机4与异型风道2的入风口相通；在异型 风道2的出风口处设置过滤器3；所述异型风道2X,Y,Z三个方向的剖面闭合曲 线采用高斯拟合构建数学模型，并通过SOLIDWORKS构建出3D模型，在通过CFD 计算后，通过FLUENT模拟出相关测试参数；闭合曲线高斯拟合函数：
式中待估参数ymax、xmax和S分别为高斯曲线的峰值、峰值位置和半宽度；
B、将除霾模块单元5组并接，将太阳能储能板9置于除霾模块单元之上， 所述太阳能储能板9的信号传输端口经蓄电池10与离心风机5的信号传输端口 相接；
C、将空气质量监测模块设于除霾模块单元之上。
进口流体风道增压设计及优化是本发明的核心，为增加装置的处理气量， 充分利用过滤有效面积以提高空气净化效果，同时考虑到装置的重心和安装的 协调性，对进风口和风道进行了优化设计。其主要改进是：在原有基础上进气 口前增加了喇叭口集气装置，目的是增大进气量和进气风压；前端采用流线型 弧面设计加大迎风面，减低风阻；在进气口增加一个轴流被动式叶轮，将进气 进行扩散，避免进气流直接冲击过滤器局部；进一步加大过滤器倾角至30度以 增大有效接触面积；进气口设置由圆变方的螺旋状扩口通道，使气流直达过滤 层，避免过滤腔室内形成湍流和涡流，减少压力损失。流体风道采用Solidworks 软件建立的几何模型，经导入GAMBIT软件进行网格划分，运用ANSYS FLUENT仿真软件对风道流场进行结构优化。
针对X,Y,Z三个方向的剖面闭合曲线我们可用高斯拟合原理为此风道构建 数学模型，并通过SOLIDWORKS构建出3D模型。在通过CFD计算后，进口速度 按照汽车平均时速30km/h进行折算，最终在FLUENT软件中进行流场计算通过 FLUENT模拟出相关测试参数，以达到设计要求。
闭合曲线拟合公式为：
设有一组实验数据(xi,yi)(i＝1,2,3,...)可用高斯函数描述
式中待估参数ymax、xmax和S分别为高斯曲线的峰值、峰值位置和半宽度信 息，上式两边取自然对数，化为
令
并考虑全部试验数据，则(3)式以矩阵形式表示为
简记为
Z＝XB (5)
根据最小二乘原理，构成矩阵B的广义最小二乘解为
B＝(XTX)-1XTZ (6)
再根据(6)式求出待估参数ymax、xmax和S，得到(1)式高斯函数的特征 参数，求得此曲面的闭合曲线方程。
参见图2-1、图2-2、图2-3、图2-4、图2-5、图2-6及图2-7所示,图2-1、 图2-2、图2-3、图2-4、图2-5、图2-6及图2-7为从X1到X6依次为流场风 道进风口到出风口的X轴向剖面图。
从正切向看进口的流场有旋流和湍流，而且流速偏低离散型大，逐渐通过 此风道流场后旋流和湍流明显减少，而且局部中心出风口的风压增加，更加有 利于后面各部分过滤器的除霾效果。
根据X轴各个剖面图，依次针对各个曲面的特性及分布特点，找出相应的 特定坐标点，所述X1截面图由于离进风口最近，基本形状还是接近于圆形，但 由于后面尾部的侧旋作用及偏离导致其截面为多曲线环闭而成的异性曲线，其 特征曲线分为10个有效的特征点，变量坐标如F(X1)，依次往下形变和侧旋而 形成了F(X2),F(X3)。
由于流场出口需要偏置后以方形端面，并以正向垂直输出增压气流，从而 流道上相关曲面变化而使得风向偏转从而达到理想输出要求，依照此要求后面 形成了F(X4),F(X5),F(X6)的变量坐标。在根据闭合曲面方程(1),求解得出X轴 向各个闭合曲线的数学模型。
X轴剖面图所描述的曲线为F(X)＝{xi|yi}(i＝0，1,2，……)
参见图3-1、图3-2、图3-3、图3-4及图3-5所示，图3-5为本发明Y轴 整体剖面图。图3-1、图3-2、图3-3及图3-4从Y1到Y4依次为流场风道从左 至右的截面图。
根据Y轴各个剖面图，依次针对各个曲面的特性及分布特点，找出相应的 特定坐标点，所述Y1剖面图为风道最左侧面截面图，向右依次为Y2,Y3,Y4,其 形状是由于前置的轴流风机带动的风流进入后形成旋流式前进，这样在通过特 性风道的设计可以调整风向和增大风压，从而可以减少湍流的形成。为此我们 将Y1轴剖面图形成的闭合曲线有8个有效特征点，变量坐标如G(Y1)，依次往 下形变和侧旋而形成了G(Y2),G(Y3)和G(Y4)。在根据闭合曲面方程(1),求解得 出Y轴向各个闭合曲线的数学模型。
参见图4-1、图4-2、图4-3及图4-4。图4-4为本发明Z轴整体剖面图。 图4-1、图4-2及图4-3为从Z1到Z3依次为流场风道从上至下的截面图。
根据Z轴各个剖面图，依次针对各个曲面的特性及分布特点，找出相应的 特定坐标点，所述Z1剖面图为风道最顶面截面图，向下依次为Z2,Z3。在K(Z1) 顶部剖面图上有7个有效特征点，但在(4,5,6)上个点出有明显的内凹处，其 作用可以在旋流时调整风向角，使其可以垂直吹入下一个过滤设备。随着向下 底面向前延伸，使来风能最大面积的与过滤设备相接触，其闭合曲面坐标为 K(Z2),K(Z3)。在根据闭合曲面方程(1),求解得出Z轴向各个闭合曲线的数学模 型。
本发明在使用时，外部空气经扩风口及轴流风机进入异型风道，经过滤器 过滤后，由引风风道送入溶液吸收装置的过滤液体中。
增加喇叭口引风装置后滞止风压增加210.4Pa，同比增加522％。当出租车 时速达到60km/h时，可净化空气1177m3/h，进风口滞止风压可达1017Pa；而当 出租车在高速上以120km/h的速度定速巡航时，净化空气2351m3/h，进风口滞 止风压可达4040Pa，净化空气效果更加明显。当然不建议这么做，该装置在 120km/h的速度下的风阻和风噪会非常大。
本装置为模块化设计。考虑不额外产生风阻能耗，最大化增强空气净化量， 本装置与出租车灯箱正面迎风面积相同，由五组模块并联排列组成。沈阳民用 汽车保有量超过170万部。单车在平均时速30km/h情况下，净化空气2935m3/h。 仅以2万部出租车推算，在不产生尾气排放及能耗增加的前提下，日空气净化 量可达14.08亿m3。城区面积185平方公里(1.85亿m2)范围内，高度7.61米 以内的空气得以净化,效果显著。考虑到装置内部的阻力，实际处理风量会比上 述计算值偏小。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可 以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变 化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.旋流异型风道除霾装置，其特征在于，包括太阳能储能板(9)、蓄电池(10)、空气质量监测模块及除霾模块单元；所述除霾模块单元采用5组并接结构；所述除霾模块单元包括工作仓(8)、扩风口(1)、异型风道(2)、轴流风机(4)、过滤器(3)、离心风机(5)、引风风道(6)、溶液吸收装置(7)及净化盒(16)；所述异型风道(2)、过滤器(3)、离心风机(5)、引风风道(6)及溶液吸收装置(7)固定设于工作仓(8)内；所述离心风机(5)设于引风风道(6)的入口端；所述引风风道(6)的出口端伸入溶液吸收装置(7)的过滤液体中；所述扩风口(1)的出风口经轴流风机(4)与异型风道(2)的入风口相通；所述过滤器(3)固定设于异型风道(2)的出风口；所述扩风口(1)采用喇叭口结构；所述太阳能储能板(9)的信号传输端口经蓄电池(10)与离心风机(5)的信号传输端口相接；所述过滤器(3)包括依次相接的前置过滤网(12)、HEPA过滤层(13)、活性炭过滤层(14)及冷触媒催化剂层(15)；所述溶液吸收装置(7)的上端口与净化盒(16)相通；所述净化盒(16)的外壁采用蜂窝状网孔结构；所述蜂窝状网孔结构的直径为1毫米至2毫米；所述净化盒(16)内置入空气净化剂；所述空气净化剂包括缓释载体、吸收剂及吸附材料；所述缓释载体包括相同质量份的海藻酸钠、销酸铵、磷酸二氢钾及盐氢氧化钠；所述吸收剂包括乳酸、乙醇、二氧化氯、香精及去离子水；所述吸附材料包括植物碳和活性炭；所述吸收剂中乳酸、乙醇、二氧化氯、香精及去离子水的重量份依次为：20～40份、20～60份、30～40份、2～10份及30～60份；所述吸附材料中植物碳与活性炭的质量比依次为：3～1:1。
2.根据权利要求1所述的旋流异型风道除霾装置，其特征在于：所述异型风道(2)的出风口与水平方向的夹角为30度。
3.根据权利要求2所述的旋流异型风道除霾装置，其特征在于：所述异型风道(2)X,Y,Z三个方向的剖面闭合曲线高斯拟合函数：
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式中待估参数ymax、xmax和S分别为高斯曲线的峰值、峰值位置和半宽度；
将X1轴剖面形成的闭合曲线分为10个特征点，F(X1)、F(X2)、F(X3)、F(X4)、F(X5)及F(X6)为变量坐标；X轴向各个闭合曲线的数学模型：
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将Y1轴剖面形成的闭合曲线分为8个特征点，G(Y1)、G(Y2)、G(Y3)及G(Y4)为变量坐标；Y轴向各个闭合曲线的数学模型：
<mfenced open = "" close = ""> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>G</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mi>Y</mi> <mn>1</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mrow> <mo>{</mo> <mrow> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>57.74</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>69.9</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>82.35</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>91.34</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>91.35</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>77.53</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>41.72</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>3.86</mn> </mtd> </mtr> </mtable> <mo>|</mo> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>81.53</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>76.02</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>83.15</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>84.85</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>25.78</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>26.45</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>17.84</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>15.71</mn> </mtd> </mtr> </mtable> </mrow> <mo>}</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>G</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mi>Y</mi> <mn>2</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mrow> <mo>{</mo> <mrow> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>58.4</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>82.97</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>91.69</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>92.01</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>83.99</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>84.12</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>92.52</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>93.23</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>50.62</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>3.95</mn> </mtd> </mtr> </mtable> <mo>|</mo> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>74.92</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>84.65</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>84.14</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>60.95</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>60.32</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>40.58</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>40.61</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>16.35</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>18.92</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>15.30</mn> </mtd> </mtr> </mtable> </mrow> <mo>}</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> </mfenced>
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将Z1轴剖面形成的闭合曲线分为7个特征点，K(Z1)、K(Z2)及K(Z3)为变量坐标；Z轴向各个闭合曲线的数学模型：
<mrow> <mtable> <mtr> <mtd> <mrow> <mi>K</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mi>Z</mi> <mn>1</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mrow> <mo>{</mo> <mrow> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>8.42</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>86.85</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>87.16</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>71.89</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>40.29</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>29.88</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>10.93</mn> </mtd> </mtr> </mtable> <mo>|</mo> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>95.65</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>79.99</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>25.06</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>24.34</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>32.76</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>15.54</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>12.05</mn> </mtd> </mtr> </mtable> </mrow> <mo>}</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>K</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mi>Z</mi> <mn>2</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mrow> <mo>{</mo> <mrow> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>7.15</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>92.06</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>93.65</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>80.56</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>80.56</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>92.06</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>93.25</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>8.71</mn> </mtd> </mtr> </mtable> <mo>|</mo> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>97.37</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>88.42</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>63.16</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>63.13</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>43.68</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>43.15</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>18.42</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>12.02</mn> </mtd> </mtr> </mtable> </mrow> <mo>}</mo> </mrow> </mrow> </mtd> <mtd> <mrow> <mi>K</mi> <mrow> <mo>(</mo> <mrow> <mi>Z</mi> <mn>3</mn> </mrow> <mo>)</mo> </mrow> <mo>=</mo> <mrow> <mo>{</mo> <mrow> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>7.19</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>18.19</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>43.76</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>90.16</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>89.86</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>78.65</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>6.41</mn> </mtd> </mtr> </mtable> <mo>|</mo> <mtable> <mtr> <mtd> <mn>94.75</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>93.51</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>76.16</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>79.78</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>25.72</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>27.98</mn> </mtd> </mtr> <mtr> <mtd> <mn>15.70</mn> </mtd> </mtr> </mtable> </mrow> <mo>}</mo> </mrow> </mrow> </mtd> </mtr> </mtable> <mo>.</mo> </mrow>
4.一种如权利要求3所述旋流异型风道除霾装置的制造方法，其特征在于：
A、先完成除霾模块单元的制造，将异型风道(2)、过滤器(3)、离心风机(5)、引风风道(6)、溶液吸收装置(7)及净化盒(16)固定设于工作仓(8)内；离心风机(5)设于引风风道(6)的入口端；所述引风风道(6)的出口端伸入溶液吸收装置(7)的过滤液体中；将扩风口(1)的出风口经轴流风机(4)与异型风道(2)的入风口相通；在异型风道(2)的出风口处设置过滤器(3)；所述异型风道(2)X,Y,Z三个方向的剖面闭合曲线采用高斯拟合构建数学模型，并通过SOLIDWORKS构建出3D模型，在通过CFD计算后，通过FLUENT模拟出相关测试参数；闭合曲线高斯拟合函数：
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式中待估参数ymax、xmax和S分别为高斯曲线的峰值、峰值位置和半宽度；B、将除霾模块单元5组并接，将太阳能储能板(9)置于除霾模块单元之上，所述太阳能储能板(9)的信号传输端口经蓄电池(10)与离心风机(5)的信号传输端口相接。
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