本文關(guān)鍵詞：飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)與機(jī)艙熱環(huán)境耦合研究

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【摘要】：隨著航空事業(yè)的發(fā)展、人民生活水平的提高以及全球化進(jìn)程的加快,越來(lái)越多的人選擇飛機(jī)這種交通工具出行。機(jī)艙內(nèi)熱環(huán)境狀況與乘機(jī)人員的安全、健康和舒適息息相關(guān)。機(jī)艙內(nèi)熱環(huán)境狀況受外部環(huán)境條件、飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)以及機(jī)艙內(nèi)部設(shè)備、人員散熱的影響。一般情況下,機(jī)艙內(nèi)部設(shè)備、人員散熱量固定,而外部環(huán)境條件變化很大。一是在寒冷冬季早上(或炎熱夏季下午)飛機(jī)機(jī)艙內(nèi)的溫度很低(或很高)不滿足人體熱舒適的要求,二是飛機(jī)在飛行過(guò)程中,外界大氣溫度變化很大。這些極端的外部條件都會(huì)對(duì)機(jī)艙內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生影響,飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)需改變送風(fēng)參數(shù)保證機(jī)艙內(nèi)的熱環(huán)境處于適宜狀態(tài),而機(jī)艙的熱環(huán)境又對(duì)飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)產(chǎn)生影響。因此,為創(chuàng)造良好的機(jī)艙熱環(huán)境和優(yōu)化飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng),需要研究飛機(jī)座艙熱環(huán)境與飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)的相互關(guān)系。研究機(jī)艙熱環(huán)境和飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)有實(shí)驗(yàn)測(cè)量和數(shù)值模擬兩種方法。實(shí)驗(yàn)法可以獲得真實(shí)、可靠的數(shù)據(jù),但成本較高,耗費(fèi)的人力物力較大;數(shù)值模擬法成本低廉并可以獲得較詳細(xì)信息,但是數(shù)值模擬的可靠性需要進(jìn)行驗(yàn)證。因此,本研究將實(shí)驗(yàn)法和數(shù)值模擬法相結(jié)合,先用實(shí)驗(yàn)法研究飛機(jī)在地面工況下,寒冷冬季和炎熱夏季條件下飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)和機(jī)艙內(nèi)熱環(huán)境的相互關(guān)系,然后采用數(shù)值模擬的方法建立地面環(huán)境控制系統(tǒng)和機(jī)艙熱環(huán)境的模型進(jìn)行模擬計(jì)算,通過(guò)對(duì)比模擬結(jié)果和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證所建模型的合理性和正確性,然后采用數(shù)值模擬的方法研究飛機(jī)在飛行過(guò)程中的環(huán)境控制系統(tǒng)和機(jī)艙內(nèi)熱環(huán)境變化的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示在地面工況下采用環(huán)境控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)艙內(nèi)熱環(huán)境進(jìn)行控制時(shí),冬季加溫過(guò)程中機(jī)艙內(nèi)空氣溫度分布存在明顯的垂直溫差現(xiàn)象,而夏季降溫過(guò)程中機(jī)艙內(nèi)溫度分布比較均勻。采用Simplorer軟件和Fluent軟件分別建立地面工況下飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)模型和機(jī)艙熱環(huán)境模型,并將兩個(gè)模型耦合起來(lái)進(jìn)行模擬,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合較好,因此所建模型使可靠的。采用數(shù)值模擬的方法研究飛機(jī)在飛行工況下環(huán)境控制系統(tǒng)和機(jī)艙熱環(huán)境之間的關(guān)系,模擬結(jié)果顯示飛行工況下,在環(huán)境控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下,機(jī)艙內(nèi)的溫度分布比較均勻,機(jī)艙熱環(huán)境符合ASHRAE的標(biāo)準(zhǔn),人體熱舒適得到保證。因此本研究中采用的耦合模型和耦合模擬方法可以應(yīng)用在飛機(jī)環(huán)境控制系統(tǒng)和機(jī)艙熱環(huán)境關(guān)系的相關(guān)研究當(dāng)中。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V245.3

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉俊杰;李建民;李斐;沈忱;;大型客機(jī)座艙空調(diào)通風(fēng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建及實(shí)驗(yàn)研究[J];天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版);2014年04期

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本文編號(hào)：1247205