民机客舱内气态污染物传播规律实验研究
飞机客舱作为一个密闭空间,一旦发生污染物事故将严重威胁乘客的健康及生命安全.因此研究民机客舱内的污染物传播规律显得尤为重要,而飞机客舱内污染物来源形式多样,影响因素复杂,研究不同影响因素下污染物传播规律对降低和消除污染物传播及送风优化具有重要指导意义.本文以某型飞机5排模拟客舱为研究对象,针对引气污染物,考虑了"瞬时"和"持续"两种污染物形式,通过示踪气体法研究了不同送风形式及送风量下引气污染物在客舱内的传播规律.同时基于示踪气体法研究了不同送风形式对新风效率及通风的影响.针对舱内气态污染物,以示踪气体法研究了不同送风形式及污染源位置对污染物传播规律的影响.使用二维粒子图像测速法(PIV)对不同送风工况下舱内气流场进行全面测量、计算分析,并从流场涡结构角度揭示客舱内气态污染物传播机理.通过分析飞机客舱内气态污染物传播规律及气流场特性,明确了送风形式及污染源位置等因素对污染物传播规律的影响.研究结果表明:1)引气污染物进入客舱初期不同位置污染物浓度分布存在一定差异性,但基于整舱有良好对称性,在较短时间内浓度会达到峰值且分布均匀且不受送风形式影响;2)当不考虑污染物时,混合送风能够更快地使新鲜空气到达乘客区域,当存在污染物时该送风形式会加剧污染物在舱内扩散,但排除速率较高;3)天花板送风下污染物更容易聚积,混合送风下污染物在舱内更容易扩散;4)不同送风工况下舱内气流场结构迥异,而舱内送风形式及污染源位置不同污染物在舱内传播规律不同,其本质是污染物所在位置气流场涡结构不同,决定了污染物的传播规律.
- 作者：
- 王振斌
- 学位授予单位：
- 中国民航大学
- 专业名称：
- 航空宇航科学与技术
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2018年
- 导师姓名：
- 杨建忠
- 中图分类号：
- V223.2
- 关键词：
- 飞机座舱；引气污染；PIV；涡结构；空气品质
- aircraft cabins； bleed-air contaminant； PIV； vortex structure； air quality