座舱烟雾扩散规律及符合性验证技术研究

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1、硕士学位论文座舱烟雾扩散规律及符合性验证技术研究研究生姓名：黄士均导师姓名：白杰教授2015年4月30日分类号：V223.2密级：公开UDC：629学号：1201046中国民航大学硕士学位论文座舱烟雾扩散规律及符合性验证技术研究研究生姓名：黄士均导师姓名：白杰教授申请学位级别：工学硕士学科专业名称：航空宇航推进理论与工程所在院系：航空工程学院论文答辩日期：2015年4月30日2015年4月30日ResearchonSmokeDiffusionRegularityinAircraftCabinandComplianceVerificationTechnolo

2、gyADissertationSubmittedtoCivilAviationUniversityofChinaFortheAcademicDegreeofMasterofScienceBYHUANGShiJunSupervisedbyProf.BAIJieAeronauticalEngineeringCollegeCivilAviationUniversityofChinaApril30,2015中国民航大学硕士学位论文I中国民航大学硕士学位论文摘要飞机座舱烟雾事件会对空气品质和乘客安全造成严重威胁，据统计，飞行中烟雾事件的发生概率大约是5000架次航班

3、发生1次，严重威胁飞行安全。所以，为了确保飞机安全，运输类飞机的烟雾研究和验证越来越受到重视。目前国内外在进行座舱烟雾的符合性验证试验前，往往缺少对座舱烟雾扩散规律的认识，且烟雾符合性验证试验具有一定的破环性和危险性，花费巨大。随着计算机的快速发展，CFD技术得到了广泛的应用，加之，在进行符合性试验之前使用计算机仿真模拟软件进行计算可以大大提高试验的目的性、操作性、可行性。所以本文采用Fluent来分析烟雾的流动规律及送风对座舱烟雾扩散影响。有利于推动分析计算作为适航符合性验证方法之一，减少地面试验和飞行试验的频次从而降低成本提高效率。首先，本文主要采取数

4、值仿真的方法，用已验证的CFD模型对座舱烟雾扩散进行数值仿真，得出烟雾随着时间在座舱中扩散的规律及趋势，当火源位于座舱中部时，座舱中段靠近火源的乘客危险性较大，受顶棚射流和横向进风影响，过道行李架上方的烟雾聚集较多，过道上方的烟雾浓度和温度高于座椅区域的浓度和温度，前后侧壁面与顶棚交界处烟雾浓度较大。其次，基于上述烟雾运动规律，通过比较关键位置处烟雾浓度和温度的大小，对三种不同通风量工况下烟雾的扩散进行研究。在三种不同通风量工况下，进气量越大座舱烟雾浓度越低，横向送风有利于阻止烟雾快速由过道区域蔓延到乘客区，顶棚区域和乘客呼吸区烟雾浓度和温度受通风量影响较

5、大，大通风量有助于排烟。最后，对舱外烟源在舱内扩散进行了模拟，该通风方式下，乘客呼吸区烟雾浓度较低，降低了烟雾对乘客的威胁。关键词：飞机座舱；阴燃；数值模拟；烟雾扩散；符合性验证；通风量II中国民航大学硕士学位论文AbstractTheaircraftcabinenvironmentsmokeaccidentcanthreatentheflightsafetyseriously.Accordingtotheincompletestatistics,thecabinsmokeaccidenthappensonetimeinevery5,000flights.

6、Asaresult,moreattentionispaidontheairworthinessverificationofthecabinsmoketoensuretheaircraftsafety.However,lackingtheknowledgeofthediffusionlawofcabinsmokesometimesmakestheverificationexperimentofthecabinsmokedangerousandexpensive.Withtherapidprogressofcomputertechnology,computat

7、ionalfluiddynamics(CFD)iswidelyused.Inaddition,utilizingcomputermodelingandsimulationbeforetheverificationexperimentcansignificantlyimprovetheoperabilityandfeasibilityoftheexperiment.Thispaperanalyzestheflowregularityofsmokeintheaircraftcabinandtheinfluenceofventilationoncabinsmok

8、ediffusionbyFluent,whichcouldprov