基于濕空氣理論和焓濕圖分析飛行器內空氣處理過程

1、基于濕空氣理論和焓濕圖原理分析飛行器內空氣處理過程任海杰（哈爾濱工業(yè)大學能源學院能源與動力工程專業(yè)，學號1140240532；手機號：18245019409，Email：838847129@）摘要：本文基于濕空氣理論和焓濕圖對飛行器內的空氣處理過程進行簡單的分析。文中會詳細討論飛行器內空氣處理過程中的因素，如空氣溫度和空氣濕度等。濕度控制與溫度控制密切相關。相對濕度本身就是溫度的函數；濕度控制系統產生的余熱要通過溫控系統排出，濕度控制系

2、統所需要的冷卻劑也要由溫控系統提供；所以，在設計濕度控制系統時必須與溫控系統綜合考慮，才能獲得滿意的效果。關鍵詞：飛行器，空氣處理，座艙，空氣溫度，空氣濕度1引言就飛行器的研究而言，其中一個極為重要的部分便是保證機內人員的舒適性。飛行器座艙內空氣的流動及傳熱特性研究是飛行器環(huán)境控制系統(EnvironmentalControlSystem，簡稱ECS)一個重要的研究領域，涉及的范圍非常廣泛，包括吃行器空氣調節(jié)系統、人體熱舒適性、改善空氣

3、品質、合理利用能源以及降低氣流噪動等多個研究方向。將座艙內空氣的溫度、濕度、速度、壓力和潔凈度保持在允許的范圍內，是保證人體舒適性以及機載電了儀器、設備正常工作的必要條件?？梢哉f影響座艙舒適性的因素很多，其中熱舒適性是目前急迫要解決的問題之一。因此在飛行器的空氣處理過程，空氣溫度和濕度的處理顯得十分重要。故通過建立簡化模型，利用CFD軟件，可計算得到不同情況下座艙內的空氣熱力學特性參數(如平均溫度、平均速度、艙壁平均對流換熱系數和艙壁傳

4、熱量等)。二系統原理或工作原理1.焓濕圖原理工程中常采用根據濕空氣狀態(tài)參數問的關系繪制成的焓濕圖來表征空氣狀態(tài)，分析其座艙熱載荷指的是座艙內空氣溫度、濕度恒定時，單位時問內傳入(或傳出)的凈熱量。它是對座艙空氣流動和傳熱進行數值模擬時重要的邊界條件，其計算準確度直接影響到飛行器空氣調節(jié)系統設計的合理性及其他性能，是保證飛行員舒適性、確保飛行安全的一個重要方面。在不同的工作條件下，座艙熱載荷的大小不同，需從艙內人員舒適性、飛行器質量及性能

5、代償損失和經濟安全性等多方面進行考察并合理確定。目前，一般都以某種穩(wěn)定狀態(tài)下的座艙熱載荷作為確定環(huán)境控制系統容量大小的依據，這對于速度和高度變化不大、巡航時間較長的飛機來說比較合理。所謂的穩(wěn)態(tài)熱載荷，是指座艙與環(huán)境之間的各種換熱過程均處于穩(wěn)定狀態(tài)時，座艙空氣所獲得的凈熱流。在穩(wěn)定狀態(tài)下，整個座艙在熱傳遞過程中溫度場及各種熱流均不隨時問變化，并且座艙熱載荷與環(huán)境控制系統的制冷載荷相平衡。座艙熱載荷由結構熱載荷與附加熱載荷兩部分組成。座艙結

6、構熱載荷指的是通過座艙結構的熱流，主要包括通過座艙外壁的熱流、通過座艙隔艙壁的熱流、通過透明表面的太陽輻射熱流以及座艙壁內表面之間的輻射熱流等附加熱載荷是艙內附加熱源或座艙空氣泄漏產生的熱流，主要包括成員所散發(fā)的熱流、艙內電了電氣設備所散發(fā)的熱流、防冰裝置帶給座艙的熱流、座艙空氣泄漏所帶走的熱流等。①前隔艙壁②防彈鋼板③前風擋防彈玻璃④側風擋玻璃⑤艙蓋框架⑥艙蓋玻璃⑦后隔艙壁⑧外氣流側壁⑨進氣道側壁圖3.1座艙結構示意圖其中蒙皮與座艙問