民用飞机客舱个人通风喷嘴布置研究

目的获得民用飞机客舱个人通风喷嘴的最佳布置方案。方法针对下拉式行李箱的客舱布局,建立单排客舱个人通风的k-ε模型,使用ICEM CFD进行网格划分。梳理并分析国内外个人通风的标准手册,将人体头部高度处的风速大于1 m/s作为设计指标。提出2种喷嘴布置方案——分散布置和集中排列布置,设计5种工况,运用FLUENT软件进行数值计算。结果分散布置方案,第一种工况下,头部最大风速仅0.39 m/s;第二种工况下,仅中间位置乘客能获得1 m/s以上的风速,两边的乘客基本无吹风。集中排列方案,第三种工况下,头部最大风速为0.9 m/s;第四种工况下,乘客1头部最高风速只能达到0.52 m/s。在个人通风量不变的前提下,工况5将喷嘴口径缩小为20 mm,乘客1头部处风速可达1.09 m/s。结论作为民用飞机客舱内主通风系统的辅助调节手段,个人通风系统可以减轻乘客的闷热感,对于安装了下拉式行李箱的客舱,因其PSU空间狭小,导致喷嘴布置较为困难。根据计算结果,分散布置方式无法满足左右两侧乘客的需求。在喷嘴口径缩小为20 mm后,集中排列方式能满足所有乘客的需求,目前该方案已应用于某型民机客舱的个人通风系统。

民用飞机个人通风送风温度对人体舒适性的影响

通过对某真实客机座舱进行建模,使用计算流体力学(CFD)的方法计算出不同个人通风送风温度下座舱内的温度场和流场分布。然后提取乘客头部区域温度与试验结果进行对比,验证模拟的可信度。最后结合基于人体平均皮肤温度的热舒适评价方法,对不同个人通风送风温度情况下的乘客舒适性进行研究。结果表明:不同个人通风送风温度对乘客头部区域温度影响较小,随着个人通风送风温度从7℃上升到14℃,乘客头部区域温度变化不超过0.8℃。不同个人通风送风温度对乘客平均皮肤温度以及热舒适性的影响较小,随着个人通风送风温度从7℃上升到14℃,目标乘客平均皮肤温度上升0.33℃。