某中央翼燃油箱全程惰化流场的数值模拟研究

在特定的飞行包线下,对某中央翼燃油箱全程惰化过程进行了数值模拟,得到在不同的惰化气体流量和惰化气体进气方式下燃油箱内氧体积分数的空间分布和平均氧体积分数随时间的变化规律。结果表明,降落阶段燃油箱内平均氧体积分数的最大回升值随着惰化气体流量的增加而减小;且相同流量下,适当的调整惰化气体的分配方式,可以有效降低降落阶段燃油箱内氧体积分数的最大回升值,使燃油箱内氧体积分数的空间分布更均匀,从而提高燃油箱的防火抑爆能力。

不规则燃油箱惰化系统进出口优化方法

为解决不规则燃油箱惰化时,出现的氧体积分数分布不均匀、惰化区域不充分的难题,以熵权改进优劣解距离(TOPSIS)理论为基础,提出一种适用于不规则油箱惰化系统的优化方法,并结合数值仿真方法进行综合评价,实现波音747飞机惰化系统进出口的优化设计。结果表明:根据熵权改进TOPSIS理论设计的惰化方案,不仅可以降低惰性气体流量需求,而且可以使得惰化空间氧体积分数分布更为均匀;优化后的波音747飞机惰化方案,综合性能指标提升22.67%,速度性指标提升2.97%,均匀性指标提升27.78%;单侧偏置惰化方案设计思路,可以增加流通路径、延长惰性气体存续时间,使得油箱惰化时氧气分布更为均匀、氧体积分数下降迅速。

不同进气方式对某民机中央翼油箱惰化性能的影响

以某运输机中央翼油箱为研究对象,设计了两种惰化气体进气口布置方式,并对燃油箱惰化流场进行了数值模拟,得到了两种不同模型惰化流场氧体积分数的空间分布和平均氧体积分数随时间和体积置换次数的变化规律。通过对计算结果的对比分析,研究了不同进气口布置方式对燃油箱惰化时间和氧体积分数分布的影响,同时得到了不同的进气口布置方式对机载制氮系统设计任务的影响规律。

燃油箱惰化流量计算方法及氧浓度变化研究

飞机燃油箱的防火防爆一般采用机载制氮惰化技术来实现,机载制氮惰化技术是指通过机载空气分离装置,产生一定浓度、流量的富氮气体,并将该富氮气体充入飞机燃油箱,以确保飞机燃油箱气相空间中氧气的体积浓度始终保持低于燃烧爆炸所需的浓度水平。本文围绕飞机燃油箱惰化流量需求计算方法进行论述分析,通过开发飞机地面初始惰化阶段、爬升阶段、巡航阶段、下降阶段的油箱惰化流量需求计算程序,计算了某型飞机运输支援典型剖面和转场典型剖面飞机燃油箱气相空间惰化需求量,并验证了各个飞行阶段油箱内氧浓度变化情况。

民用飞机多舱油箱内惰性气体分布的研究

针对某种通风方式,对1/6比例的波音747中心翼油箱内的气流分布进行了可视化实验,得到了该油箱内气流分布的详细信息。建立三维数值模型,对不同Re数下的多舱气流分布进行了计算,经与实验结果对比显示二者吻合较好。通过数值模拟得到了各舱的流量分配系数,采用微元段的计算方法得到了各舱氧浓度的分布。对3种不同通风方式下的惰化效果进行了对比研究,提出'最不利舱氧浓度'的概念,认为对多舱油箱进行惰化系统的设计时,这一因素不容忽略。该研究可为多舱油箱惰化工程设计提供相应的支持,为通风系统的优化提供理论依据。

飞机燃油油箱氮气发生系统研究

现代飞机新增加了一个燃油油箱惰化系统——氮气发生系统。本文由氮气发生系统的排故谈起,介绍了氮气发生系统的由来,并详细分析了氮气发生系统的油箱惰化原理、组成、工作原理及维护,以期对系统的维护、排故有用。

民用飞机燃油箱富氮气体分配方案选型设计方法初探

适航条款对民用飞机燃油箱内氧气浓度有明确规定,从而对燃油箱富氮气体分配方案的设计提出较高要求。基于燃油箱冲洗惰化理论,以某型飞机燃油箱为例,对燃油箱富氮气体分配方案选型设计方法进行研究。根据燃油箱容积和惰化时间,通过利用单舱燃油箱数学模型计算获得富氮气体需求量;然后利用多隔舱燃油箱数学模型,以简化管路布置为寻优目标获得富氮气体分配方案。使用数学模拟的方法可快速评估富氮气体分配方案性能,特别适用于大量设计参数尚未确定的方案选型设计阶段。

某中央翼燃油箱惰化流场的数值模拟及特性分析

在不同富氮气体入口参数下,对某大型运输机中央翼燃油箱的惰化过程进行了数值模拟,研究了在不同流量和体积分数富氮气体条件下燃油箱的惰化规律.计算结果显示:当富氮气体中氮气体积分数为95%、体积流量分别为0.021,0.028m3/s和0.042m3/s时,燃油箱内平均氧体积分数随体积置换次数的变化曲线几乎完全重合;当富氮气体体积流量为0.042m3/s、氮气体积百分比分别为92%,94%和98%时,燃油箱惰化率随时间的变化曲线重合.说明相同体积分数富氮气体条件下燃油箱惰化完成时所需富氮气体量与富氮气体流量无关,而富氮气体的流量直接决定了各舱室富氮气体的惰化率.通过对计算结果的分析,证明了利用缩比油箱去模拟真实油箱的惰化过程的合理性.为优化某运输机中央翼燃油箱惰化系统设计提供参考.

飞机供氧和燃油箱惰化技术概况

本文简要论述了飞机供氧和油箱惰化的必要性,并分别对飞机供氧和几种油箱惰化技术进行了分析比较,然后论述了国外飞机供氧和油箱惰化联合系统的发展概况及不足,这样可为我国未来的发展提供些借鉴。

基于熵权改进TOPSIS理论的富氮气体最优分配方式研究

通过将统计学理论应用于富氮气体分配方式理论研究中,并基于熵权改进的优劣解距离(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)法理论建立氧气体积分数下降速度特性和均匀特性综合评价方法。在此基础上,以某型运输机机翼多隔舱油箱为例,设计了5种典型惰化方案,通过数值仿真方法对以上方案进行建模和计算,获取了多隔舱油箱惰化的各项特性指标,并运用建立的综合评价方法对各方案进行了评价。研究结果表明:①基于熵权改进的TOPSIS理论可有效评价燃油箱惰化性能,实现惰化系统最优分配方式的确定;②综合考虑氧气体积分数下降速度特性和均匀特性时,半均匀进气的富氮气体分配方式为最佳;③速度性为唯一评价指标时,非均匀进气的富氮气体分配方式为最佳;均匀性为唯一评价指标时,半均匀进气的富氮气体分配方式为最佳。