[實用新型]一種半透明大型客機(jī)座艙環(huán)境仿真實驗平臺

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320416128.7
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN203455630U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉俊杰;曹曉東;陳元益;裴晶晶
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 李麗萍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及客機(jī)座艙環(huán)境實驗研究,具體涉及客機(jī)座艙氣流組織特性、污染物傳播和乘客熱舒適等相關(guān)實驗研究。

背景技術(shù)

隨著科技和民航事業(yè)的發(fā)展，客機(jī)作為提供高速快捷的公共運輸服務(wù)的交通工具，逐漸成為大眾化的出行方式。目前全世界每年有超過20億人選擇乘坐飛機(jī)出行，并且這個數(shù)字還將不斷增加。隨著空乘旅客數(shù)量的不斷增加，由乘坐飛機(jī)所帶來的問題也將不斷攀升。國際航班大大增加了傳染性疾病在國際間迅速傳播的機(jī)會，世界衛(wèi)生組織（WHO）指出2003年SARS傳播至世界5大洲的26個國家和2009年甲型流感傳播至世界6大洲的214個國家的主要原因是客機(jī)充當(dāng)了傳播的載體，這也引起了人們對大型客機(jī)座艙環(huán)境中傳染性疾病傳播的高度重視。另據(jù)報道，在國際航班中約有50%的人會出現(xiàn)不適癥狀，并且有5%的人需要特殊的醫(yī)療救助(Leder?et?al.Internal?Medicine?Journal,2005,35(1):50-55.)。因此，如何營造一個安全、健康和舒適的客艙環(huán)境以保障乘客和機(jī)組人員的生命安全、身體健康和舒適就顯得尤為重要。而研究客機(jī)座艙空氣環(huán)境尤其是座艙內(nèi)的氣流組織和污染物的傳播規(guī)律是解決這一問題的科學(xué)基礎(chǔ)，這也是我國研發(fā)制造國產(chǎn)大型客機(jī)，實現(xiàn)座艙環(huán)境控制研究領(lǐng)域跨越式發(fā)展需要解決的關(guān)鍵科學(xué)問題。

目前國際上研究客艙環(huán)境最可信的方法是利用模擬艙進(jìn)行實驗研究。一些國外學(xué)者曾經(jīng)搭建過包括Boeing767（Zhang,et?al.2009.Experimental?and?numerical?investigation?of?air?flow?and?contaminant?transport?in?an?airliner?cabin?mockup.Building?and?Environment,44(1):85-94）、Airbus380（Bosbach,et?al.2006.Experimental?and?numerical?simulations?of?turbulent?ventilation?in?aircraft?cabins.Energy,31(5):694-705）以及簡化座艙(Poussou,et?al.2010.Flow?and?contaminant?transport?in?an?airliner?cabin?induced?by?a?moving?body:model?experiments?and?CFD?predictions.Atmosphere?Environment,44:2830-2839)的環(huán)境模擬艙。但這些模擬艙在應(yīng)用上都存在一定缺陷：（1）大多數(shù)模擬艙外壁是不透明的，只能應(yīng)用嵌入式的流場測量工具（超聲波風(fēng)速儀等），其本身對艙內(nèi)的流場有影響。（2）部分透明模擬艙的可以應(yīng)用非嵌入式的粒子成像測速技術(shù)（PIV)，但其測量區(qū)域一般受到明顯限制，并且基本是沒有暖體假人和座椅的空艙工況。（3）現(xiàn)有的模擬艙只是針對某一機(jī)型進(jìn)行設(shè)計，無法進(jìn)行不同機(jī)型客艙內(nèi)氣流組織形式的對比研究。(4)現(xiàn)有客艙仿真實驗平臺并沒有考慮模擬艙外部環(huán)境的精確控制，邊界條件的穩(wěn)定性和可調(diào)控性較低。因此，需要進(jìn)一步開發(fā)設(shè)計適應(yīng)性和可控性更強的客艙環(huán)境仿真實驗平臺。

實用新型內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型提供一種半透明大型客機(jī)座艙環(huán)境仿真實驗平臺。該實驗平臺可以滿足座艙熱邊界及初始條件仿真適應(yīng)性，可控性，準(zhǔn)確性及精細(xì)測量的需要。可以進(jìn)行非嵌入式的粒子成像速度測量（PIV）、污染物濃度采樣測量以及溫度場測量，為計算流體力學(xué)（CFD）數(shù)值計算提供可靠的邊界條件和高質(zhì)量的對比驗證實驗數(shù)據(jù)。