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某型飞机座舱内空气品质计算

作　者: 刘静悦
导　师: 张大林
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 人机与环境工程
关键词: 座舱空气品质 CFD 流场温度场 CO2浓度分布
分类号: V245.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

飞机在大气里飞行的过程中,除了面临外界恶劣的低压环境,其内部的环境也一样备受考验。良好的飞机环境控制系统不仅可以解决这一问题,同时还为舱内设备的可靠工作、乘员的正常活动提供适宜的环境。因此飞机客舱内空气环境的健康和舒适与否对身处其中的乘员来说十分重要。为了改善飞机座舱内空气分配系统的设计,本文采用数值模拟方法,对某型飞机的客舱内部在不同气流组织方案下的舱内流场和温度场进行了计算,以计算流体力学(CFD)为主要工具来研究具体的气流组织模型。本文主要工作包括:在某型飞机的一段客舱物理模型里,设计出天花板送风与行李架侧壁送风(可考虑或不考虑个人通风口送风)两种主要的供气方案;根据相关参考文献,计算使用Reynolds平均Navier-Stokes方程下的k-ε湍流模型模拟舱内具体湍流流场情况,期间考虑使用增强壁面函数法来提高计算的合理性,并分别模拟计算了这两种不同气流组织方案下的舱内空气速度场、温度场分布和二氧化碳浓度分布的情况。通过对这两种舱内送风方案下气流组织、污染物分布情况的对比,本文提出了天花板送风方案下配合个人通风口送风的使用可以提供较好的舱内空气品质,计算结果也可为座舱环控系统的优化设计提供一定的理论依据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-17
  1.1 空气品质的概念  10-11
  1.2 空气品质研究的内容和基本方法  11
  1.3 国内外研究现状  11-15
  1.4 本文的研究目的和内容  15-17
第二章数值计算的理论和方法研究  17-28
  2.1 CFD 方法介绍  18
  2.2 FLUENT 软件简介  18-22
    2.2.1 基本数学模型概述  19-20
    2.2.2 FLUENT 包含的湍流模型  20-21
    2.2.3 FLUENT 使用的离散方法  21-22
  2.3 控制方程和计算方法  22-25
    2.3.1 建立数学模型  22-24
    2.3.2 壁面函数法  24-25
  2.4 网格的生成  25-28
    2.4.1 网格质量  25
    2.4.2 ICEM CFD 简介  25-28
第三章客舱内空气品质的数值模拟  28-37
  引言  28
  3.2 舱内环境数值研究的建模  28-34
    3.2.1 座舱的物理模型  28-30
    3.2.2 网格划分  30-34
  3.3 FLUENT 求解  34-37
    3.3.1 计算中采用的边界条件  34-36
    3.3.2 计算中采用的湍流模型  36-37
第四章数值模拟结果和分析  37-45
  4.1 数值结算结果  37-44
  4.2 计算比较与分析  44-45
第五章总结与展望  45-46
参考文献  46-49
致谢  49-50
在学期间的研究成果及发表的学术论文  50

某型飞机座舱内空气品质计算

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