1、 開啟個性送風口下飛機客艙污染物傳播規(guī) 開啟個性送風口下飛機客艙污染物傳播規(guī)律實驗研究 律實驗研究 Experimental Research on Contaminant Transport in an Aircraft Cabin with Gaspers on 學科專業(yè)：供熱、供燃氣、通風及空調工程 研 究 生：李炳燁 指導教師：劉俊杰 教授 企業(yè)導師：楊成斌 天津大學環(huán)境科學與工程學院 二零一五年五月中文摘要 中文摘要 近年來，

2、隨著我國航空業(yè)的迅猛發(fā)展，飛機因其快捷、安全受到越來越多旅行者的青睞。據統計，每年約有 10 億人選擇乘坐飛機出行，因此建立健康、舒適的客艙環(huán)境不僅是飛機設計單位也是飛機制造商面臨的巨大挑戰(zhàn)。 開啟機艙內的個性送風口是調節(jié)乘客周圍局部熱舒適和空氣質量的有效途徑。建筑內個性通風系統已經存在大量研究，然而針對機艙環(huán)境，大部分研究集中于對新型個性送風口的研究， 缺少對真實機艙環(huán)境現有的傳統個性送風口的研究。 新型個性送風口真正投入應用還有待大

3、量實驗驗證其有效性、 經濟性。 所以，針對于目前機艙內使用中的個性送風口仍有待研究。 本課題的主要研究內容即為真實客機內開啟個性送風口工況下機艙內污染物傳播規(guī)律的實驗研究。 本研究以一架真實的 MD-82 飛機為實驗平臺，采用地面空調車（GAC）通過飛機內部真實環(huán)控系統（ECS）向機艙內部提供調節(jié)空氣。機艙內部共有 5 列個性送風口，本研究工況中僅打開靠近走廊的 2 列并關閉余下 3 列個性送風口。 開啟狀態(tài)下的個性送風口的送風角度、流

4、量保持一致。首先，對艙內整體送風的流動邊界，機艙內壁熱邊界條件進行測量；其次，對個性送風口邊界條件進行深入研究，包括幾何邊界、流動邊界；最后，使用示蹤氣體模擬乘客呼出的污染物（CO2、超細顆粒物等） ，將污染源分別放置在打開和關閉的個性送風口下，通過測量整艙的示蹤氣體濃度來研究不同工況下污染物的分布特性。 本實驗并對實驗數據的可靠性進行分析。 實驗結果表明，個性送風風量只占機艙整體送風量的 5%，但是由于個性送風口射流斷面面積小，射流風

5、速大，對機艙內整體流場影響劇烈。開啟個性送風口后，機艙內的縱向氣流明顯增強，從而導致污染物向機艙后部傳播。并且，距離污染源最近的打開的個性送風口卷吸來自污染源附近被污染的空氣， 造成污染物隨個性送風射流傳播。同時，向下的個性送風射流會抑制向上的熱羽流，導致污染物向機艙天花板傳播趨勢減弱。 通過比較個性送風口關閉和開啟狀態(tài)下乘客呼吸區(qū)處濃度，結果表明，開啟個性送風之后，在機艙縱向方向上，污染源后排的乘客呼吸區(qū)濃度明顯升高； 在機艙橫向方向