基于热舒适性的桥载空调制热节能优化研究

发布时间：2023-09-14 00:44

　　随着社会科技发展和人们生活水平提高,越来越多人选择乘坐飞机出行,在注重快捷安全的前提下,对飞机客舱的舒适性和节能环保方面提出了更高要求。我国各机场积极响应民航总局所提出飞机停靠廊桥时使用地面桥载空调替代其自身机载空调的要求,在改善客舱热舒适环境同时实现节能减排的目的。但由于外界环境复杂多变、桥载空调产品种类及控制方式单一,在实际使用中通风调节效果并不理想。目前关于以桥载空调为背景的客舱气流组织研究较少且多以制冷工况为主,而针对冬季制热工况下客舱中出现的热力分层、人体热舒适性差、空调制热效率低等现象研究分析则相对较少。本文以波音737飞机经济客舱为研究对象,运用计算机流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)方法建立了飞机客舱的物理模型和数学模型,并在按真实飞机尺寸1:1搭建的飞机客舱模拟实验平台上完成了对所建客舱模型和CFD数值模拟方法可靠有效性验证。通过对冬季桥载空调制热工况时客舱内空气流动过程进行三维瞬态数值模拟,得到了不同送风速度对客舱内风速场、温度场分布变化规律的影响。根据模拟结果中采样点的参数数值计算,利用不均匀系数、热环境预测平均评价及不满...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 国内外客舱热舒适性研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文研究的主要内容及技术路线
        1.3.1 本文研究的主要内容
        1.3.2 本文的研究技术路线
第二章 数值模拟基础理论与方法
    2.1 客舱内气流控制方程
        2.1.1 质量守恒方程
        2.1.2 动量守恒方程
        2.1.3 能量守恒方程
    2.2 湍流模拟方法和基本模型
        2.2.1 湍流模拟方法
        2.2.2 湍流基本模型
    2.3 控制方程的离散与求解
        2.3.1 控制方程的离散
        2.3.2 控制方程的求解
    2.4 计算流体力学(CFD)
        2.4.1 CFD简介
        2.4.2 Fluent软件
        2.4.3 基于Fluent的 UDF设计
    2.5 本章小结
第三章 客舱模型的建立和验证
    3.1 飞机客舱模型的建立和简化
        3.1.1 物理模型的建立
        3.1.2 数学模型的建立
    3.2 瞬态数值模拟的可靠性验证分析
        3.2.1 网格无关性验证
        3.2.2 时间步长无关性验证
    3.3 实验验证
        3.3.1 实验平台
        3.3.2 实验数据测量
        3.3.3 实验结果与仿真结果对比分析
    3.4 本章小结
第四章 仿真结果分析与送风优化
    4.1 模拟条件设置
        4.1.1 边界条件设置
        4.1.2 其他设置
    4.2 采样截面及采样点分布
    4.3 客舱气流组织分析
        4.3.1 风速场
        4.3.2 温度场
        4.3.3 不均匀系数分析
    4.4 热舒适性分析
        4.4.1 热舒适指标PMV-PPD
        4.4.2 PMV-PPD分布场
        4.4.3 送风速度与PMV-PPD
    4.5 能量利用有效性分析
        4.5.1 能量利用有效性指标
        4.5.2 EUC场分析
        4.5.3 送风速度与EUC
    4.6 桥载空调送风优化
        4.6.1 加权平方和法
        4.6.2 桥载空调最优送风速度
    4.7 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢
参考文献
作者简介



本文编号：3846219