窗式空调风道系统由于结构的特殊性，流动的复杂性，噪声分布的不确定性，使影响其性能的因素异常复杂，所以对于风道系统的研究多是集中于对特定结构部件的研究，如空气内循环系统中的离心风机和空气外循环系统中的轴流风机。

窗式空调器的噪声主要由机械噪声、电磁噪声、气动噪声组成，其中气动噪声占比最大，因此风道系统的噪声成为空调降噪的重点研究工作。

风道系统主要由蜗壳和叶轮组成，叶轮、蜗壳的结构参数对整个内部流场的流动状况则起着支配作用，单纯对于窗式空调风道系统的降噪研究较少，但对于离心风机的噪声问题具有较为广泛的研究。

对于蜗壳，降噪主要着眼于蜗壳、蜗舌部位，主要改进措施有倾斜蜗壳、阶梯蜗壳、多孔蜗舌、仿鸮翼前缘蜗舌、内凹式蜗舌。

叶轮是风机中的旋转部件，对风机的能量传递起着重要作用，也是重要的噪声来源，主要的改善措施有改变翼型、不等距叶片、倾斜叶片、尾缘S型处理、叶轮参数优化，由于传统优化设计的局限性，同时受自然界中鸟类高效飞行和低噪声特性的启发，一些研究学者尝试采用仿生学原理和工程仿生技术对叶片表面及叶片前后尾缘结构进行改型设计，并取得了显著的效果。

本项目基于理论分析、实验测试、数值计算、正交试验设计、逆向工程设计等方法和原理，以美的OPP5K窗式空调为研究对象，主要对风道系统中离心风机和轴流风机进行增风降噪的优化设计，研究在设计工况条件下基于流动分离控制理论的风机叶片和蜗壳的流动噪声产生机理。

根据风机内部流场特性和噪声分布规律，以风量、噪声作为优化目标，以空调器外形结构尺寸为约束，考虑叶片设计参数、风机转速以及蜗舌结构对风道系统性能的影响，对5K原型空调器进行多目标多部件协同优化。

通过研究发现长耳鸮40%翼型和前尾缘非光滑形态对降低长耳鸮飞行过程中产生的气流噪声具有重要作用。

提取长耳鸮翅膀40%截面翼型并将其应用于空调用离心风机。

基于数值模拟结果与实验性能测试，提出针对窗式空调器的增风降噪优化的设计方法，得到基于OPP5K窗机的增风量降噪声的优化设计方案，达到产品上市的设计目标。

相比原型，优化方案室内风量增加20m3/h，噪声下降2.4dB；室外风量提升34m3/h，噪声下降0.6dB。

针对OPP5K窗式空调器或者其他类似空调器，结合项目开展的数值模拟和实验测试经验，认为以下点可进一步优化： (1) 目前窗式空调器风道系统多针对于风量和噪声问题，而风机效率对风机气动性能影响较大，在同转速下可提升风机风量并降低功率，可从叶片叶型、叶片进出口安装角方面考虑。

(2) 集流器提供有利的进气条件，可以降低流动损失，其轴向间隙、出口直径的变化与风机内部流动的变化密切相关，因此集流器的改进和优化对提高风机甚至整机空调的性能具有十分现实的意义。

(3) 室内室外风道往往是同轴电机，因此存在匹配性问题，在单独优化的同时应考虑对另外一侧的影响。