
在 352 的研发部门,有一项工作不直接生产任何零件,却几乎贯穿每一款净化器、加湿器从立项到量产的全过程。
工程师们在电脑上搭建整机的三维模型,把内部空间切分成超过两千万个微小的体积单元,然后用流体仿真软件模拟空气在机器内部的完整流动过程。

怎么进入、怎么被驱动、怎么通过滤芯和加湿滤网、怎么送出,整条路径上的每一个环节都被纳入计算。这套方法的学科基础叫计算流体力学,缩写 CFD。

航空发动机是它最典型的应用领域之一:发动机内部的涡轮工作温度超过 1700℃,压气机叶片每分钟旋转上万次,每一级叶片的形态、每一段气流通道的截面变化,都需要通过流体仿真反复验算。汽车空气动力学同样依赖这套方法,一款车型的风阻系数每降低 0.01,对应的就是续航、油耗和高速稳定性上可感知的差异,背后是车身表面每一条曲线在仿真中被逐段优化的结果。
但仿真只是起点。这些产品最终能不能达到设计目标,取决于仿真预研、动力系统设计和阻力适配三者的系统配合,缺一不可。只要产品涉及气体或液体的流动、驱动和阻力控制,就会用到这套工程方法。
352 空气净化器和加湿器的研发,在仿真预研、动力系统设计和阻力适配三个方向上持续投入,今年已经是第十二年。
这篇文章以 352 Z 系列空气净化器为例,向大家详细介绍 352 在流体力学领域十二年积累下来的一套技术能力。
把空气看清楚,是一切设计的起点
空气是无色的。在一台净化器里,气流怎么走、哪里顺畅、哪里紊乱,肉眼完全看不到。传统的实验测试只能给出宏观结果 —— 风量是多少、噪音是多少 —— 但无法告诉你:噪音具体是从哪个位置产生的?气流在滤芯表面的分布到底均不均匀?风道内部哪里出现了涡流?

CFD 仿真解决的就是这个问题。它的核心价值可以用三个词概括:让问题可见、可定位、可针对性调整。
计算完成后,气流在净化器内部的速度分布、压力变化、涡流位置、噪音源,都可以用可视化的方式逐区域呈现出来。352 工程师不再是对着一个笼统的测试数据猜问题出在哪,而是直接看到“这个转弯处涡流强度偏大”“那段通道风速分布不均匀”,然后针对具体位置调整结构。

在 352 的研发流程中,这个过程不是做一次就结束。“仿真—调整结构—打样—实测—修正模型”的循环会反复进行多轮,一直到量产前才收尾。计算流体力学让问题清晰可见,接下来如何调整方案,就是结构工程师的工作 —— 结构往哪个方向改、改多少、改完之后各项指标怎么重新平衡,这些判断贯穿在每一轮迭代中。
352 的研发团队在空气净化器领域积累了十二年的开发经验,这些经验沉淀在每一款产品的风道、叶轮和导流结构的设计里,最终变成用户可以直接感受到的净化体验。
看清问题之后,下一步是制作解决方案。在空气净化器的研发中,这意味着要同时处理两件互相关联的事:动力系统的设计,和阻力系统的适配。以 352 Z 系列空气净化器为例,这个挑战从一个具体的产品决策开始。
结构创新,重新分配系统阻力
Z120 空气净化器在开发阶段被赋予了较高的气态污染物处理目标。甲醛和 TVOC 这类气态污染物与颗粒物不同,无法通过物理拦截去除,需要依靠滤材进行持续的吸附与分解。装填量直接决定了滤材的吸附容量和有效工作周期 —— 装填量不够,用不了多久处理甲醛和 TVOC 的效率就会下降。Z120 为此装填了 13 kg 改性活性炭滤材,这在空气净化器产品中是非常高的滤材装填量。

高装填量带来了充裕的吸附容量,但同时也带来了一个严苛的工程前提:系统阻力变得十分严峻。空气要穿过这么厚、这么密实的滤材层,流动阻力远高于常规配置的净化器,这意味着风量更难维持、噪音更难控制、风机的负荷更重。
后面 352 在风道架构、风机叶轮、导流结构上的所有技术工作,都是围绕同一个问题展开的:在这个高阻力条件下,怎么让空气依然能够顺畅、均匀、安静地完成从吸入到过滤再到送出的全过程。
352 的做法是先从整机风道架构入手,通过结构创新从整体上降低和重新分配系统阻力,再逐步向风机叶轮、导流结构推进,围绕气流均匀性优化和压损控制做进一步的匹配。

首先是风机的阻力负荷分摊。传统的单风机方案需要一台风机独自克服全部系统阻力,转速必须拉得很高,噪音和能耗的代价随之增大。
Z120 采用了双风机竖直层叠方案,两台风机在机身内部沿竖直方向上下排列,各自独立驱动气流。风量可以叠加,但每台风机需要克服的阻力压力相应降低,转速不必拉到单风机方案那么高,噪音和能耗的压力随之分摊。

竖直层叠的排列方式使两台风机产生的气流在空间上相对独立,减少了彼此之间的扰动,各自的工作效率得以维持。
在进风与出风路径的设计上,Z120 同样没有沿用单一进风口的传统布局。整机设有多个进风口和出风口,分别布置在机身的不同区域,各组进出风路径之间的气流互不干扰。
进风面积的增大有助于降低入口处的风阻,而多路径的气流组织则让滤芯各个区域都能得到相对均匀的气流覆盖,减少局部过度负荷或闲置的情况,提升滤芯的整体利用效率。在进风口的朝向上,气流的进入角度也经过针对性设计,目的是让空气进入机器时的路径尽可能顺畅,减少不必要的阻力损耗。
长久以来,高装填量滤芯的高阻力问题,一直是空气净化器行业在产品设计中难以解决的问题,352 通过这套自主设计的整机风道方案,攻克了这一行业难题。
以 Z120 为例,在 13 kg 滤材装填量的条件下,颗粒物 CADR 达到 1343 m³/h,甲醛 CADR 达到 812 m³/h,TVOC CADR 达到 743 m³/h;最低档位噪音 33 dB,洁净风量仍然可以保持 200 m³/h。
自主研发动力系统,把空间约束变成技术课题
这套风道架构确立了 Z 系列净化器的基本平台。Z120 在风机选型上采用的是德国 EBM 风机,在性能和可靠性上都有充分的验证基础。在 Z120 之后,为了适配更多家庭的使用空间,352 缩小了整机尺寸,推出了占地面积更小的 Z90。Z90 延续了同样的整机风道架构,但由于整机尺寸缩小,原有平台的动力系统方案在物理空间上无法直接沿用。

352 需要在更小的尺寸约束内,重新设计一套能够匹配同一风道架构和高阻力滤芯条件的动力系统。这也是 352 多年来持续积累的动力系统自主研发能力,在 Z90 上的一次集中体现。
动力系统是净化器的核心驱动单元,决定了空气能不能被有效地吸入、加速并推送通过高阻力的滤材层。在整机风道架构确定之后,动力系统需要在这套风道给定的空间条件和阻力条件下,实现尽可能高的送风效率,同时把噪音和能耗控制在合理范围内。

352 的动力系统研发主要围绕两个流体力学层面的核心问题展开:一是驱动效率,即叶轮怎样以更小的能量损耗将电机转速转化为有效风量;二是噪音控制,即叶轮在高速旋转过程中产生的气动噪音怎样尽可能降低。
这两个问题在高阻力滤芯条件下尤为突出 —— 阻力越大,叶轮需要输出的压力越高,效率和噪音的平衡就越难把握。在 Z90 上,352 针对这两个问题分别做了对应的设计。
在驱动效率上,叶片截面没有采用常规的平板状,而是基于仿生思路,设计为类似鱼身的流线型过渡造型。鱼的体型之所以呈流线型,是因为这种形态在流体中受到的阻力最小、推进效率最高。

同样的原理应用在叶片上,目的是减少气流在叶片表面的分离和无效阻力,让更多的电机功率转化为实际的风量输出,而不是被消耗在气流与叶片之间的无效摩擦上。
在噪音控制上,传统叶轮的叶片等距排列,高速旋转时所有叶片以相同的节奏切割气流,噪音能量容易集中在固定频率上,形成听感上比较尖锐的单频噪音。Z90 的叶轮采用了不等距布局,相邻叶片之间的间距各不相同,将噪音能量分散到更宽的频率范围内,降低单频峰值,使运行声音在听感上更柔和、更不容易引起注意。

这套自研动力系统最终的表现是:Z90 在搭载 9.5 kg 高装填量滤芯的条件下,颗粒物 CADR 达到 937 m³/h,甲醛 CADR 达到 712 m³/h,TVOC CADR 达到 543 m³/h;睡眠档状态下,仍能维持 260 m³/h 的洁净风量输出。
匀风系统创新,适配阻力系统
动力系统解决的是“怎么更高效、更安静地驱动空气”。但在流体力学中,气流被驱动之后并不会自动变得均匀。风机叶轮旋转产生的气流带有旋转分量和速度差异,不同位置送出的气流方向和强度都不一样。

如果这样没有被处理的气流直接冲击滤芯,会导致滤芯局部区域承受的气流过大、其他区域气流覆盖不足,不仅影响单次过滤效率,长期来看也会造成滤芯各区域损耗不均匀 —— 局部提前饱和,而其他区域仍有剩余容量。

这在流体力学中属于典型的来流均匀性问题。解决它的方式是在风机和滤芯之间设置导流结构,对气流进行整流和重新分配,把不规则的来流整理为方向一致、速度均匀的气流,再送达滤芯表面。

352 Z 系列产品普遍采用高装填量滤芯方案,滤芯过滤阻力较高,对来流均匀性的要求比常规净化器更为严格。352 研发团队经过多轮方案迭代,从早期的平板式导流结构逐步调整,最终采用了向内凹的弧面导流罩方案。

这个方案的流体力学原理是:弧面造型改变了气流接触导流结构时的入射角度,使气流沿弧面从外周向中心方向逐步汇集,而不是正面直接冲击。导流罩内部设有环形导流条和放射状导流条,形成均匀分布的网状过风口,将汇集过程中的不规则气流分隔、整理为多股方向一致的定向气流,再通过过风口均匀到达滤芯表面。

这套设计同时解决了三个流体力学层面的问题。气流均匀性方面,来流被重新分配,滤芯各区域的气流覆盖更接近一致。压损控制方面,弧面的小入射角减少了气流与导流结构之间的正面冲击,降低了导流环节本身带来的阻力损耗。气动噪音方面,冲击减弱意味着湍流强度降低,碰撞噪音也随之减小。

在结构空间上,这套导流罩直接嵌入滤芯中层的空心区域内,与过滤结构整合为一体,没有额外增加机身体积。目前 Z 系列产品均采用了这套导流结构设计。
对用户来说,导流罩带来的价值可能是最不容易直接感知到的,但它影响的是一个非常实际的问题:滤芯有效容量是否被更充分使用。气流分布越均匀,滤芯各区域的损耗就越接近一致,不容易出现局部过早饱和而整体仍有剩余容量的情况,整块滤芯的有效容量能够得到更充分的利用。
以 Z90 为例,在日常居家环境正常使用的条件下,滤芯的有效使用周期可达 2 年,用户在耗材更换上的长期支出也相应降低。
风洞:让每一步调整都有据可依
前面讲到的仿真预研、风道架构、动力系统、导流结构,每一个环节的设计和调整,都需要真实的测试数据来支撑判断。这个数据从哪里来 —— 352 自建的风洞实验室。
风洞是通过人工制造稳定、可控的气流环境,对产品的空气动力学性能进行精确测量的实验装置。航空领域是风洞最经典的应用场景,每一款商用飞机在定型前都要经过大量风洞测试 —— 无论仿真模型多么精密,最终都必须在真实气流条件下得到确认。
352 的风洞实验室满足 GB/T 1236-2017 标准(等效国际标准 ISO 5801),风量覆盖 100 ~ 3000 m³/h,重复性精度在 ±2% 以内。
352 的研发流程中,风洞测试在产品风道预研阶段就已经启动。通过测量整机 PQ 曲线,研发团队可以准确获取每个转速点对应的风量值和静压值,明确加装滤芯前后的风量衰减幅度,定位当前方案在风量与静压之间的实际平衡点。通过单独测量滤芯风阻,可以量化不同折数、不同厚度、不同活性炭装填量的滤芯各自对应的阻力值,从而在保证过滤效果的前提下找到阻力最低的配置方案。不同的风道结构、叶轮方案、滤芯配置,在风洞中逐一测试、交叉对比,最终筛选出在风量、静压和阻力之间综合表现最优的组合方案。

风洞的实测数据同时也是仿真端的重要输入。仿真工程师根据风洞提供的真实风量、静压和阻力数据,校准仿真模型中的参数设定,让计算结果更贴近实际表现,后续的方案调整也更有据可依。
写 到 最 后
十二载深耕,352 在技术领域的每一步探索,从来都不是为了追求噱头,而是为了坚守初心,以专业实力回应用户对家庭环境健康的核心需求,用扎实的技术积累,为用户创造更可靠的使用体验。
这份技术沉淀,从预研探索到实测验证,从细节打磨到体系升级,352 在核心技术领域的每一份积累,都源于日复一日的较真与坚守,更是对“产品靠谱”这一初心最坚定的践行。
技术探索没有终点,用户的需求也在持续升级。流体力学的深耕,只是 352 众多技术探索中的一个缩影,而这十二载的沉淀,更是我们全新的起点。未来,352 仍将坚守研发本心,以多元技术布局为根基,深耕家庭环境领域,秉持严谨务实的研发态度,把每一个技术细节打磨到位,把每一次用户体验优化至佳,以专业与坚守守护每一份信任,与同行者并肩共赴新程。