广东美的厨房与热水事业部    余悦泳

摘要：吸油烟机是常见的家用厨电产品，虽然市场上吸油烟机品牌较多，但同质化较严重，整体缺乏美感。另外，目前关于吸油烟机的研究也多是从内部结构方面开展，少有从客户的角度来进行研究。本文基于美学及流体动力学的理论基础上，以家用油烟机罩为研究对象，重点对其美学设计及流场进行分析，目的是提升油烟机罩的美观性和易用性，也希望为相关企业设计开发吸油烟机提供有效的参考。
关键词：油烟机罩；美观性；易用性；美学设计；流体动力学
        引言：现如今吸油烟机已经成为城镇居民必备的家用电器，尤其是随着互联网的快速发展及新兴一代消费群体的出现，我国吸油烟机销量呈现出逐年上升的趋势。在这样的背景下，许多家电生产企业为了提升自身的品牌竞争力，在吸油烟机生产研发中积极引进了许多先进的技术，如自清洗技术、触摸技术等，既实现了产品的创新，也极大提升了用户的便利性及舒适性。但也需要注意的是，随着吸油烟机产品越来越高端化、智能化，也会带来价格上的弊端。用户在选择吸油烟机时，会更加关注其性价比，即不仅关注吸油烟机产品的功能，也关注产品的外观、色彩、触摸感、交互形式等美学因素。所以在吸油烟机产品研发过程中，其美学设计变得尤其重要。油烟机罩为吸油烟机产品的外观部分，目前市场中的吸油烟机普遍存在外观造型缺乏美感、占用空间大、噪音较大、样式单一、色彩搭配不和谐等问题。对此，本文立足于客户的角度，重点对家用油烟机罩的美学设计及流场进行分析，以期为家用电器生产企业进行产品设计提供参考。
        1、家用油烟机罩的美学设计分析
        1.1 设计理念
        随着现代美学理念的兴起，在油烟机罩产品设计中，除了要关注产品本身的功能以外，也要关注产品的美学设计，并做到产品功能与美学的和谐，从而满足人们物质以外的精神需求。这也是家用油烟机罩设计中需要遵循的设计理念之一。除此之外，以往人与油烟机罩的交互行为主要是按压为主，即在机械式开关的基础上，用户输入相应指令便可完成交互信息的反馈，且油烟机罩工作状态主要通过开关和颜色变化来呈现。但这样的交互形式，随着时间的推移，会容易出现老化、操作不灵敏等问题。后随着人工智能技术的快速发展，许多智能家居出现，许多企业在油烟机罩交互设计中也纷纷引进了触控技术，以此为用户提供智能化的体验，让用户能够体验到更加便捷和人性化的操作方式。可见，在油烟机罩美学设计中，也倡导一种人性化交互理念，具体需要始终遵循以用户为中心的设计原则，赋予吸油烟机有更多的人性化功能体验，让油烟机罩方便每个人使用，也能给用户带来更多的精神乐趣，从而满足用户的精神需求。
        1.2 设计原则
        在油烟机罩设计过程中，也应在产品造型语言和使用功能上体现出美学设计原则，让油烟机罩内在功能含义可视化、形象化，以实现功能、技术与艺术的和谐统一。具体需要遵循的美学设计原则为以下：
       （1）功能美。从吸油烟机的功能来看，其主要是将炉灶产生的废烟及烹饪时的油烟排出室外，已达到净化室内空气的目的。这一功能的实现主要是由油烟机罩的滤油装置及风机系统来完成，若能在设计过程中对这一主要功能进行完善，可有效降低漏油的风险。下图1为某品牌倾斜式U型导油槽油烟机罩设计，在设计中采用了大容量集烟腔设计，可有效避免油烟外逸，这充分体现出了油烟机罩的功能美。

                            
       （2）技术美。在油烟机罩产品设计中，也应充分体现出产品的技术美，尤其是当下互联网电子商务、人工智能等快速发展，人们对生活品质也有了更高的要求，在油烟机罩产品设计中，也应有效结合当下先进的科技，将技术美融入到产品设计中，以此为人们提供更加便捷、更加智能的体验。如某品牌油烟机罩利用了最新科技，为用户提供了更加快捷的操作，用户可自然流畅的完成油烟机罩动作，且结构的合理性也进一步提升了油烟机罩的稳固性，充分体现出了技术美具体可见图2。

                   
        （3）形式美。在油烟机罩美学设计中，也应关注其形式美设计，主要包括色彩、加工工艺、可装配性等方面，以此满足可用性的同时，提升用户的使用的体验。这需要设计人员中设计过程中，重点关注油烟机罩人因工程学理论，并遵循“少即是多”的美学原则，采用最真实的材质和色彩，充分体现出“素”的审美意识，从而设计出符合实际需求的美的形式，为用户带来美的享受。
        （4）材质美。所谓材质美，主要强调材料本身的质地能够体现出美感，从而增强人的感官体验。不同的材质产品所体现出的功能及品格也不同，如金属材质通常给人一种坚固、阳刚的感受；橡胶材质则给人一种亲和、柔和的感受。目前市场中油烟机罩采用较多的材质有钢化玻璃、钢琴烤漆、合金面板这几种。其中，钢化玻璃的特点是色泽鲜亮、抗压力强，但具有不易清洗的局限性；钢琴烤漆特点是色泽优雅、表面光滑、容易清洗，但制作工艺较复杂；合金面板的优势是易清洗、光泽度高、耐用性好。这具体还需要结合实际情况来选择合适的材质设计，从而体现出材质美。
        2、家用油烟机罩的流场分析
        油烟机的主要功能是将炉灶产生的废烟及烹饪时的油烟排出室外，因此在油烟机罩设计中，除了要达到造型美观，也要确保其排烟效果好。对此，以下通过CFD仿真技术，分析计算流场压力及油烟流动轨迹，以此对不同的油烟机罩的排烟效果进行对比分析。
        2.1  CFD仿真技术
        对比分析浅罩式和侧吸式油烟机罩的排烟效果，采用目前使用较广泛且功能强大的CFD软件，对油烟流动情况进行模拟，其中涉及到流体力学和计算机图形技术，并通过建立数学物理模型的方式计算数值，以此优化油烟机罩的设计。考虑油烟机内部构造较为复杂，在不考虑内部风扇运转对油烟流动的影响下，对模型简化处理，具体见下图3所示。模型简化处理后，将其按照在尺寸大小一样的厨房中。在现有的条件下，为更好地反映出油烟机的排烟效果，需要考虑这两点问题：一是厨房空气和烟气的运动速度较低，可视为不可压缩的流体；二是保持厨房内温度和湿度不变，并忽略气体密度变化的影响，没有其他热源干扰。

                              
        2.2  结果分析
        基于仿真模型基础上，对两种造型油烟机罩的流场压力轨迹、油烟迹线进行分析计算。具体的结果见下图4-5。

                    
        观察图4可得知，侧吸式油烟机罩的流场压力迹线呈现出不均匀、紊乱的状态，且在挡烟板出聚集形成一个小涡流，一部分吸入油烟机，另一部分在碰到挡烟板后反弹并向两侧扩散。而浅罩式油烟机罩，其涡流特征更明显，压力迹线方向一致，油烟密集程度较高，排油效果相对较好；从图5可得知，由于侧吸式油烟机罩的造型面积相对较小，使得大量油烟偏离了排烟功能区向四周扩散，而浅罩式油烟机罩的造型面积相对较大，油烟的轨迹较集中，且呈倒梯形，不易向四周扩散，因此更利于油烟的捕集和排放。
        结语：
        本文通过探讨油烟机罩设计的美学问题，得出了在油烟机罩设计中，应当做到技术与美学的和谐统一，关注产品功能需求的同时，也要积极融入人性化的美学设计理念，以此让油烟机罩设计更加合理，满足用户对产品性能需求的同时，满足美的体验需求。另外，本文还结合造型的油烟机罩，对油烟机罩的流场进行了对比分析，也为油烟机罩优化设计提供了指导方向。
参考文献：
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