面向客机概念设计的污染气体排放量估算方法.pdf

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1、第45卷第5期2013年10月南京航空航JournalofNanjingUniversity天大学ofAeronautics学报{女AstronauticsV01．45No．50ct．2013面向客机概念设计的污染气体排放量估算方法王宇张帅(南京航空航天大学飞行器先进设计技术国防重点学科实验室，南京，210016)摘要：针对民用航空发动机排放的污染气体对环境产生影响的问题，基于国际民航纽织排放数据库和响应面拟合方法，提出了面向飞机概念设计阶段污染气体排放量的估算方法；并鉴于各种污染气体处于不同海拔高度时

2、对温室效应的影响程度不相同，提出使用每座每千千米温室气体排放量(COz当量)作为衡量客机污染气体排放量的指标；通过采用较详细的任务剖面各阶段的飞行动力学模型，提高排放量估算精度。在验证该方法准确性的基础上，分析了某型客机机翼主要外形参数、巡航飞行速度变化对温室效应的影响。结果表明，适当增加机翼后掠角、展弦比和降低飞行速度，可以减小客机温室气体的排放量。关键词：飞机设计；排放量；温室效应；全球升温潜能值中图分类号：V221文献标志码：A文章编号：1005—2615(2013)05—0708—07Estim

3、ationMethodofPollutantGasEmissionsforCivilJetConceptualDesignWangYu，(KeyLaboratoryofFundamentalScienceforNationalNanjingUniversityofAeronautics&ZhangShuaiDefense—AdvancedDesignTechnologyofFlightVehicle，Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Pollutant

4、gasesemittedfromthecivilaviationenginesareharmfultotheenvironment．Anewestimationmethodofemissionsforaircraftconceptualdesignisproposedbasedontheinternationalcivilaviationorganization(ICAO)aircraftengineemissiondatabankandtheresponsesurfacefittingmethods．

5、Sincetheamountsofgreenhouseeffectsofvariouspollutantgasesrelyonaltitudes，thegreenhousegasemissions(C02equivalent)perpassengerperthousandkilometersareusedtomeasuretheamountofemissions．Andbyrefiningtheflightdynamicsmodelsinvariousstagesofmissionprofile，the

6、estima—tionaccuracyofemissioncanbeimproved．Theimpactsofthewingconfigurationandcruisespeedongreenhouseeffectarediscussed，afterverifyingtheaccuracyoftheproposedmethod．Theresultsindi—eatethatthegreenhousegasemissionscanbereducedbyappropriatelyincreasingwing

7、sweepandaspectratio，andloweringtheflightspeed．Keywords：aircraftdesign；emission；greenhouseeffect；globalwarmingpotential(GWP)随着全球航空运输的迅速发展和人们环保意识的日益增强，飞机飞行过程中排放的污染气体对环境的影响已经越来越引起人们的关注。而且按照欧盟排放交易体系的规定，从2012年1月1日起，所有到、离欧盟机场的航班均需交付超过排放额度的罚款。因此，污染气体排放还会间接增加飞机的

8、运营成本。目前我国正在进行支线客机、大型客机的研制工作，为了提高飞机在国际市场的竞争力，有必要在设计阶段就对飞机的污染气体排放量作出评估。基金项目：中国博士后基金(2011M500919)资助项目；南京航空航天大学科研基地创新创优基金(NJ20120004)资助项目。收稿日期：2012—09—10}修订日期：2013-07—24通信作者：王字，女，博士，讲师，E-mail：wangyu@nuaa．edu．cn。第5期王宇，等：面向客机概念设