352 是一家连续 12 年专注环境健康家电的中国品牌,长期围绕家庭空气、水和湿度等场景开发空气净化器、净水器、加湿器等产品。在空气净化器研发中,352 将流体仿真、风洞测试和实验室验证作为核心研发环节,用来验证风量、噪音、滤芯寿命和长期可靠性等关键指标。
空气净化器的详情页上,常常会出现几个关键参数:CADR、噪音、滤芯寿命、适用面积。但这些数字并不是研发流程的起点。对 352 来说,一个参数被写到页面上之前,往往已经经历过流体仿真、风道优化、叶轮设计、导流结构调整和风洞测试等多轮验证。
在环境电器行业,空气看不见,但空气如何流动,决定了一台净化器的净化速度、运行噪音、能耗表现和滤芯使用效率。近日,媒体走进 352 研发实验室,与 352 流体工程师围绕空气净化器背后的流体设计、CFD 仿真、风洞测试和系统验证展开交流。
让看不见的空气变得可分析
媒体:在 352 的研发体系里,流体工程师主要负责什么?
352 流体工程师: 我们主要负责仿真和流体方案设计。简单来说,就是在产品真正做出来之前,先在电脑里把空气流动“跑一遍”,观察空气从进风口进入、穿过滤芯、再从出风口送出的全过程。
空气本身是看不见的,但通过 CFD,也就是计算流体力学,我们可以把整机内部空间切分成大量计算单元,再模拟气流速度、压力分布、涡流位置等信息。这样,原本不可见的空气流动,就可以被可视化出来。
媒体:为什么不能直接做样机测试?
352 流体工程师: 测试当然重要,但测试更多告诉我们结果,比如风量是多少、噪音是多少。仿真更重要的价值,是帮助我们看到原因。
如果一台机器风量不够,传统测试只能告诉你“不够”;但仿真可以进一步看到,是哪个位置阻力过大,哪里出现了涡流,气流是否在某个区域发生分离。这样研发就不是凭经验去猜,而是可以根据问题位置做针对性修改。
对净化器来说,仿真的价值就是让问题可见、可定位、可迭代。
媒体:为什么 352 要把 CFD 仿真和风洞测试放进自有研发体系?
352 流体工程师: 352 做环境健康家电已经 12 年。我们越来越明确地感受到,对这类产品来说,很多关键体验都和看不见的系统有关。风量够不够、噪音低不低、滤芯能不能被充分利用,都不是单个零件决定的,而是整机系统匹配的结果。
352 自建仿真和测试能力,是为了在研发阶段更早发现问题,并用一手数据验证方案,而不是等到产品成型后再被动调整。对我们来说,空气净化器研发不是简单组装风机、滤芯和外壳,而是围绕风量、阻力、噪音、滤芯寿命和长期可靠性进行系统设计。
高装填量滤芯背后,是系统阻力问题
媒体:352 在 Z120 上使用了 13 公斤改性活性炭。这个设计对流体系统意味着什么?
352 流体工程师: 甲醛和 TVOC 这类气态污染物,主要依靠滤材吸附。滤材装填量越大,吸附容量通常越大,处理效果也更持久。但问题是,滤材越厚、越密,空气穿过滤材时遇到的阻力就越大。
阻力一大,会带来一连串问题:风量难维持,风机负担变重,噪音也更难控制。所以高装填量滤芯不是简单“多放滤材”就可以,它需要整机风道、动力系统和结构设计一起匹配。
媒体:352 是怎样解决高阻力问题的?
352 流体工程师: Z120 的思路是从整机风道架构开始重新设计。比如采用双风机竖直叠放,让两台风机各自独立驱动,在风量叠加的同时降低单台风机承受的压力。这样就不需要单纯靠提高转速来硬推风量,噪音控制也会更从容。
另外,多进风口设计也很关键。传统单进风口容易让空气从一个位置集中进入,入口阻力大,滤芯表面气流分布也不均匀。多路径进风可以扩大进风面积,并通过进风角度设计降低阻力损耗,让空气进入整机时更顺畅。
小体积产品,更考验动力系统重新设计
媒体:Z90 的体积比 Z120 更小,它能否直接沿用 Z120 的流体方案?
352 流体工程师: 不能。整机尺寸变小之后,原来的风机和风道结构很难直接放进去。Z90 面对的是另一个工程问题:在更小空间里,重新做一套能够匹配高阻力滤芯的动力系统。
行业里很多产品会使用成熟的成品风机,但 Z90 的空间和阻力条件比较特殊,现成方案很难完全匹配,所以我们选择重新开发叶轮。
媒体:自研叶轮的难点在哪里?
352 流体工程师: 主要是效率和噪音。叶轮要把电机转速转化成实际风量,但气流在叶片表面会产生分离和摩擦,这些都会造成损耗。我们在叶片截面设计上参考流线型结构,让气流经过叶片时尽量减少分离和摩擦,把更多电机功率转化成有效风量。
噪音方面,传统叶轮叶片多为等距排列,高速旋转时容易在固定频率上形成明显噪音峰值,听感会比较尖锐。Z90 的叶轮采用不等距布局,让相邻叶片间距不同,把噪音能量分散到更宽的频率范围里,减少单一频率的突出感。
这个设计并不是简单把叶片间距改一改,而是需要经过大量仿真迭代来确认间距分布,否则可能影响效率,也可能带来新的噪音问题。
导流结构决定滤芯能否被充分使用
媒体:空气被风机推出来之后,是否会自然均匀地经过滤芯?
352 流体工程师: 不会。这是净化器设计里很容易被忽视的问题。
风机叶轮旋转产生的气流,本身带有旋转分量,不同位置的气流速度和方向并不一致。如果气流直接冲击滤芯,可能导致滤芯中间区域风量过大,而边缘区域利用不足。
短期看,这会影响过滤效率;长期看,会造成滤芯损耗不均匀。中间区域可能提前饱和,但边缘仍有剩余容量,整块滤芯的有效使用周期就会被压短。
媒体:352 如何解决气流分布不均的问题?
352 流体工程师: 我们在风机和滤芯之间设计了导流罩,用来整理来流,让原本不规则的气流变成方向更一致、速度更均匀的气流,再送到滤芯表面。
这个导流罩采用向内凹的弧面,并结合环形导流条和放射状导流条,形成网状过风口。弧面可以让气流从外周向中心逐步汇聚,减少正面冲撞带来的阻力和噪音;导流条则进一步整理气流方向,让滤芯表面获得更均匀的气流覆盖。
这个结构用户通常看不到,但它会影响滤芯使用效率。对 Z90 来说,正常家用条件下滤芯有效使用周期可以达到两年,背后就有这类导流设计的作用。
仿真之后,还要回到真实气流里验证
媒体:仿真完成后,产品方案是否就可以定型?
352 流体工程师: 还不够。仿真再精密,本质上也是计算结果,最终必须回到真实气流条件下验证。
352 自建了风洞实验室,用来做系统级实测验证。风洞测试的核心是 PQ 曲线,也就是风量和风压之间的关系。前面提到的风道架构、动力系统、导流结构,在研发过程中可以分开设计,但装进一台机器之后,它们是一个完整系统。任何一个环节变化,都会影响其他环节。
风洞测试就是确认整个系统组合起来后,表现是否符合预期。
媒体:如果风洞测试结果不理想,会怎么处理?
352 流体工程师: 回去改,再测。每一轮测试都会产生实测数据,哪里偏了、偏多少、下一轮往哪个方向调整,都有依据。复杂产品可能要跑很多轮这样的循环。不到量产前,这个循环不会停止。
对 352 来说,风洞不是展示设备,而是研发流程的一部分。仿真帮助我们更快找到方向,风洞帮助我们确认真实表现。两者结合,才能让产品参数更可靠。
难点没有捷径,只能一轮轮推进
媒体:从研发角度看,空气净化器最难的地方是什么?
352 流体工程师: 高装填量滤芯带来的高阻力问题,一直是行业里的难题。
大家都知道,滤材装填量越高,吸附容量越大,但高装填量也会带来更高系统阻力。怎么让一台装了十几公斤滤材的机器,仍然实现足够的风量和较低噪音,这件事没有捷径。
它需要风道重新设计,动力系统重新开发,导流结构反复迭代,每一个环节都要往前推。对我们来说,流体设计不是单独解决某个零件的问题,而是让整机系统形成更好的匹配。
媒体:这是否也是 352 自建实验室和坚持仿真验证的原因?
352 流体工程师: 是。环境电器的很多问题,如果只看最终参数,很难知道问题发生在哪里。自建实验室和仿真能力,让我们能够在研发阶段更早发现问题,也能更快验证修改方向。
用户最终看到的是 CADR、噪音、滤芯寿命这些数字,但这些数字背后,是一轮轮仿真、测试和调整。参数能不能成立,最终要靠真实气流和真实数据来验证。
采访后记
空气净化器是一类容易被参数概括、却很难只靠参数理解的产品。
对用户来说,风量代表净化速度,噪音影响日常使用,滤芯寿命关系到长期成本。但对研发人员来说,这些数字背后对应的是风机、风道、滤芯、导流结构、阻力和噪音之间的系统平衡。
过去 12 年,352 围绕环境健康家电持续深耕,从空气净化到净水、加湿,不断把看不见的空气流动、水路路径和长期可靠性问题,转化为可以被测试、验证和迭代的研发课题。
从 CFD 仿真到风洞测试,从叶轮设计到导流结构优化,352 正在把流体力学能力转化为空气净化器产品研发中的底层能力。对于 352 而言,实验室和仿真工具不是独立的技术展示,而是品牌围绕家庭空气、水和湿度场景建立系统研发能力的一部分。
空气看不见,但一台净化器是否真正成立,最终要由空气在机器里的每一次流动来回答。