基于机理的飞机客舱能耗模型研究
The Research of Aircraft Cabin Energy Consumption Model Based on Mechanism
为了响应国家节能减排的号召,民航局于2011年要求全国各机场在航前、航后及经停阶段时,逐步推广使用桥载设备替代APU.在推广的过程中发现,问题主要集中在人体热舒适性和节能等两个方面,其根源在于不能正确评估飞机客舱的能耗需求,以至于造成对桥载空调控制的盲目性,最终既达不到满足客舱热舒适性的目的,也不能实现节能.针对以上问题,文中搭建了飞机客舱的能耗模型,通过建模对客舱能耗进行了分析,在此基础上,对桥载空调节能控制提出了建议.文中采用热平衡法对影响飞机客舱能耗的各项因素进行了分析,对飞机客舱的热力系统进行了系统的构建.采用非稳态传热法对各个模块进行建模,主要包括客舱外气象参数模型、客舱围护结构热平衡模型、客舱内空气热平衡模型等三个模型.在客舱外壁面热平衡模型方面,借鉴了ASHRAE太阳辐射模型、平板对流换热模型与BLAST设计日温度模型.通过对热平衡方程组的计算,准确的得知了客舱内、外壁面温度与客舱能耗的变化情况;为了降低模型计算的复杂性,将非稳态传热反应系数法及综合温度模型引入到了客舱能耗模型中,通过对反应系数项数的合理选取和不同项热流密度的确定,计算出了客舱壁体和内壁面的传热量.在此基础上,对客舱内部风速、客舱内相对湿度、客舱内空气温度和太阳辐射等对能耗的影响进行了分析,采用PMV指标对客舱内人体舒适性进行了评价,研究结果为客舱节能提供相关建议.
- 作者：
- 刘永辉
- 学位授予单位：
- 中国民航大学
- 专业名称：
- 导航、制导与控制
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2016年
- 导师姓名：
- 林家泉
- 中图分类号：
- V223.2
- 关键词：
- 飞机客舱；桥载空调；能耗模型；热平衡
- aircraft cabin; air-conditioning that under the Corridor bridge; energy consumption model; thermal equilibrium;