[發明專利]一種降低大氣環境影響的機場單跑道方位選擇方法

在審

• 申請號: 201710590835.0
• 申請日: 2017-07-19
• 公開（公告）號: CN107391839A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 李杰;趙志奇;田勇;萬莉莉;殷潤澤;葉博嘉;應世杰;王凱
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06Q10/04
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

1.一種降低大氣環境影響的機場單跑道方位選擇方法，其特征是，包括以下步驟：

步驟一，通過預測機場未來航班與氣象信息數據，確定機場單跑道方位取值范圍；

步驟二，計算飛機起飛階段各污染物排放量；污染物包括NOx、SOx、CO、HC和PM。

步驟三，建立AERMOD大氣擴散模型，分別對不同跑道方位導致評估區域內的飛機污染物排放進行模擬，得到不同跑道方位對應的評估區域內污染物的濃度；

步驟四，基于不同跑道方位對應的污染物濃度計算相應的面積，并以面積最小對應的跑道方位即為對大氣環境影響最小的跑道方位方案。

2.根據權利要求1所述的一種降低大氣環境影響的機場單跑道方位選擇方法，其特征是，所述步驟二具體包括以下步驟：

步驟S201，計算飛機在起飛階段內NO_x、SOx、CO、HC的排放量，計算公式為：

E_ij＝(TIM_j*60)*(FF_j)*(EI_ij)*(Ne_j)

其中：E_ij為j型飛機在起飛階段污染物i(NO_X,SO_XCO,HC)的排放量(g)；EI_ij為j型飛機在起飛階段中污染物i的排放指數(kg/s)；FF_j為j型飛機使用單發動機在起飛階段的燃油流率(kg/s)；TIM_j為j型飛機在起飛階段的運行時間(min)；Ne_j為j型飛機上使用的發動機個數；

步驟S202，計算飛機在起飛階段內的PM排放量，計算公式如下：

CI＝0.06949(SN)^1.234，SN≤30

CI＝0.0297(SN)²-1.803(SN)+31.94，SN＞30

Q_mixed＝0.7769(AFR)(1+BPR)+0.877

EIPMnvol=CI1000×Qmixed]]>

EIPMvol-FSC=(10)6[(FSC)(ϵ)(MWout)MWSulpher]]]>

EIPMvol-FuelOrganics=EIPMvol-orgCFM561000·EIHCCFM56(EIHCEngine)]]>

EI_total＝EI_PMnvol+EI_PMvol-FSC+EI_{PMvol-FuelOrganics}

E_PMj＝TIM_j×FF_j×EI_total

其中：E_PMj為j型飛機在起飛階段PM的排放量(g)；CI為碳排放指數(mg/m³)；SN為煙度數；Q_mixed為混合排氣體積流量(kg/m³)；EI_PMnvol為非揮發性(non-volatile)PM的排放指數(g/kg)；EI_PMvol-FSC為揮發性硫化物(volatile sulphate)PM的排放指數(g/kg)；FSC默認為0.068；ε默認為2.4；MW_out＝96(SO₄^-2)；MW_Sulpher＝32；EI_{PMvol-FuelOrganics}為揮發性有機物PM的排放指數(g/kg)；EI_HCCFM56為ICAO測量CFM56-2-C1發動機的總烴排放指數(g/kg)；EI_{PMvol-orgCFM56}為APEX1測量CFM56發動機揮發性有機物PM的排放指數(g/kg)；EI_HCEngine為飛機發動機HC排放指數(g/kg)；EI_total為總排放指數(g/kg)。