旅客机舱内二氧化碳污染的研究

【摘要】：旅客机舱内部空气流场及其组分场的研究是旅客机舱内部环境技术中的一个重要研究方向，然而国内在该方向上的研究尚处于初级阶段。在中国旅客机项目的背景下，为了促进我国旅客机项目中旅客机舱内部环境技术的发展，本文以空气流场及其组分场为基础，详细研究了旅客机舱内CO_2污染的传播机理及其改善措施，并且从理论上分析并设计一个舒服和健康的旅客机舱环境，来改善旅客机舱内乘客呼吸区域的CO_2污染。 本文通过分析旅客机舱的实体物理模型，经过合理的简化建立了三维几何模型，进而生成网格模型并给出了边界条件。给出了强制流动和混合流动两种条件的定义及相应的流体动力学方程，并计算了这两种条件下的CO_2污染。 建立了旅客机舱内强制流动条件下乘客正常呼吸时的网格模型，利用数值模拟仿真计算方法，研究了旅客机舱内的供气系统在不同配置下对CO_2污染传播所具有的不同的控制效应。分析了选取点CO_2浓度值与供气配置变量的依变关系，并通过调整变量的数值来改善旅客机舱内乘客呼吸区域的CO_2污染。 利用不同位置呼气口释放瞬时高速气体来模拟乘客打喷嚏时所产生的突发CO_2污染，分析了选取点CO_2浓度随时间的变化，研究了CO_2污染在不同位置突发CO_2污染时的传播机理，并提出了CO_2污染的改善措施。 通过对AZ77535型号CO_2浓度检测仪进行初始化和零点标定，对实际旅客机舱内CO_2污染进行了实验测量。测量条件包括白天和夜晚条件，开窗与关窗条件，空舱与满舱条件，旅客机不同飞行状态条件及行李架进气口作用条件。通过分析旅客机舱内CO_2浓度随不同条件下的变化情况，研究了旅客机舱内CO_2污染传播机理及其改善措施。