一种适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效送风系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效送风系统，包括送风口和回风口，所述送风口设置在客机座舱下部两侧，所述回风口设置在客机座舱顶部，所述送风口与客机座舱的环控系统送风管道相连，所述回风口与回风管道相连；自客机座舱下部两侧的送风口经过客机座舱内的乘客区域至客机座舱顶部的回风口形成了气流通道。与传统的民用单通道客机座舱的气流组织相比，本实用新型专利技术气流组织不会在客舱内形成明显的涡旋流动造成局部空气的滞留，能够更高效地排除污染物，病减少乘客之间散发物质的相互干扰，从而改善座舱空气品质。同时可以通过降低民用客舱送风量需求来减少客机环控系统的新风处理能耗。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
—种适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效送风系统
本技术涉及民用客机座舱的气流组织设计，具体适用于营造健康、舒适和节能的客舱环境。
技术介绍
目前全世界毎年有超过20亿人选择乘坐飞机出行，并且这个数字还将不断増加。随着空乘旅客数量的不断増加，由乘坐飞机所帯来的问题也将不断攀升。客机座舱环境是ー个特殊的环境空间，不同于一般的建筑室内环境。飞机客舱内空间封闭、狭小，人员密度密集，极易造成各种传染性疾病的迅速传播。良好的空气环境是乘员生命安全的重要保证，并且对抵御各种传染性疾病的快速传播至关重要。因此，负责营造良好客舱空气环境的环境控制系统必须得到合理的设计，尤其是环境控制系统中负责营造健康舒适客舱环境的气流组织系统。同时，环控系统送风过程中的新风处理也是客机的主要能耗来源之一。相关研究表明，每处理IkW负荷的新风，需要消耗整个环控系统20kW的能量。如何提高客舱送风利用效率，減少送风量，对降低客机的能耗十分重要。客舱气流组织是由座舱温度、湿度和气流速度共同作用形成的。良好的气流组织就是保证舱内的温度场和速度场分布适合人体生理卫生的要求，降低舱内污染物的传播和扩散，同时降低民用客机环控系统的能源消耗。目前大型客机座舱气流组织系统普遍采用混合送风系统。所谓混合送风，即送风空气由座舱空气分配系统分配到机舱顶部或侧壁的各个送风ロ送入座舱内，空气在座舱内充分混合、流动和通风换气，以冲淡舱内的各种有害物并带走乘员和舱内设备的散热，最后从底部两侧回风ロ排出。民用客机座舱混合送风主要有三种，具体如图1 (a)、图1 (b)和图1 (C)所示，其中图1 (a)示出了舱侧壁送风ロ送风，这种送风的送风ロ位于行李架下方的侧壁上，风ロ距离乘客近，气流射流流程短，代表机型如MD-82等；图1 (b)示出了客舱顶部送风ロ送风，这种送风要求气流有较长的射流流程，因此送风速度比较大，坐在过道附近的乘客可能会感到明显的吹风感，但是坐在靠窗位置的乘客则可能感觉缺乏流通的新鲜空气，代表机型有Boeing737-200，A320等；图1(c )示出了客舱顶部和侧壁都有送风ロ，两处风ロ按一定的分配比例同时送风，代表机型如Boeing787。然而，上述混合送风气系统容易在客舱内形成涡流回旋，通风效率较低，造成局部空气品质下降，容易导致污染物的扩散、传播。为解决当前客舱气流组织的弊端，有文献(Zhang, et al.2010.Building andEnvironment, 45(4):907-915.)提出可以借鉴目前建筑领域置换送风气流组织，即以飞机走廊过道为送风ロ，以顶部风ロ为出风ロ，将污染物从客舱中快速排出，保证客舱具有良好的空气质量。然而，在飞机过道安装送风ロ，会对机舱内的人员行走活动造成不便，也容易被污染。同时该种气流组织更适合于双通道类型的客机。对于国内常用的单通道客机，采用过道送风会遇到和顶部送风ー样的问题，即靠近过道乘客吹风感强，而靠窗位置的乘客则缺少新鮮空气。因此结合目前我国常用单通道客机的需求，需要提出更加合理可行的客舱气流组织。
技术实现思路
针对上述现有技术，本技术提供一种适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效送风系统，该气流组织不仅能够保证客舱内的舒适度和良好的空气品质，而且能够提高舱内流场分布的能量利用效率，降低民用客舱送风量需求，实现环控系统的节能减排。本技术是ー种高效的、适用于我国常用民用单通道客机座舱的气流组织。为了解决上述技术问题，本技术一种适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效送风系统，包括送风口和回风ロ，所述送风ロ设置在客机座舱下部两侧，所述回风ロ设置在客机座舱顶部，所述送风ロ与客机座舱的环控系统送风管道相连，所述回风ロ与回风管道相连，自客机座舱下部两侧的送风ロ经过客机座舱内的乘客区域至客机座舱顶部的回风ロ形成了气流通道。本技术适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效送风系统，其中，所述送风ロ采用多孔板，送风ロ的送风量为8L/ Cs ?人)，送风温度为21°C。本技术适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效送风系统，其中，所述回风ロ由多排孔眼构成，所述多排孔眼是在具有两条平行长缝的板面上装配一帯有两列孔眼的孔板压条所形成的，两条平行长缝的横断面呈八字形，回风气流通道由所述两条平行长缝构成，回风气流方向自八字形底部至八字形顶部。与现有技术相比，本技术的有益效果是:与我国常用民用单通道客机座舱的气流组织(混合送风系统)相比，这种下送上回气流组织不会在客舱内形成明显的涡旋流动造成局部空气的滞留，能够更高效地排除污染物，病减少乘客之间散发物质的相互干扰，从而改善座舱空气品质。同时其具有更高的气流能量利用效率，可以通过降低民用客舱送风量需求来減少客机环控系统的新风处理能耗。为验证这种下送上回气`流组织的有益效果，通过ー个等比单通道客舱实体模型进行实验测量，利用实验数据对传统气流组织和本技术气流组织进行比较。具体測量内容包括:利用示踪气体恒源法測量客舱送风量；利用示踪气体衰减法测量乘客呼吸区域的空气龄；利用日本Kaijo制造的DA650-3TV&TR-92T超声波风速仪测量乘客周围的风速分布；利用镀银的T型热电偶測量客舱内的温度分布。实验过程中，根据国际标准ASHRAE STANDARD16ト2007建议，三种传统气流组织的送风量均设定为10L/(s ?人)。而为验证下送上回气流组织的高效性，其送风量设定为8L/Cs ?人)。图3表示的是不同气流组织的乘客呼吸区空气龄分布。空气龄是指空气质点自进入房间至到达室内某点所经历的时间。空气龄越小表示该点的空气越新鮮。从图中可以看出，下送上回气流组织空气龄最小，即具有最好的通风效果和污染物排出效率。图4表示的不同气流组织下乘客周围风速分布。ASHRAE STANDARD161-2007标准要求客舱内乘客敏感部位风速不能大于0.3m/So从图中可以看出，下送上回气流组织的乘客周围风速基本满足标准要求，且整体速度低于其它气流组织。这表明下送上回气流组织的客舱吹风感小，更为舒适。根据温度測量结果，可以计算不同气流组织的能量利用系数。能量利用系数是评价气流组织的能量利用有效性的指标，它反映了气流组织系统的能量利用情況。结果表明，三种传统气流组织的能量利用系数均为0.8左右，而下送上回气流组织的能量利用系数为1.4。这说明下送上回气流组织能更高效地带走乘客散发的热量。综上实验结果，本技术提出的下送上回气流组织可以提供最好的客舱内空气质量、满足标准要求的风速和最高的能量利用效率。同时能降低20%的客舱送风量需求，即降低20%客机环控系统新风处理能耗。【附图说明】图1 (a)、图1 (b)和图1 (C)是二种典型民用客机座舱气流组织不意图；图2本技术的气流组织示意图；图3不同气流组织下人体呼吸区的空气龄；图4不同气流组织下乘客周围风速分布；图5是本技术中客机座舱下部送风ロ的结构示意图；图6-1是本技术中客机座舱顶部回风ロ侧面剖面图；图6-2是图6-1所不回风ロ的正面不意图。【具体实施方式】 下面结合【具体实施方式】对本技术作进ー步详细地描述。如图2所示，本技术是ー种适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效送风系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效送风系统，包括送风口和回风口，其特征在于，所述送风口设置在客机座舱下部两侧，所述回风口设置在客机座舱顶部，所述送风口与客机座舱的环控系统送风管道相连，所述回风口与回风管道相连；自客机座舱下部两侧的送风口经过客机座舱内的乘客区域至客机座舱顶部的回风口形成了气流通道。

【技术特征摘要】
1.一种适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效送风系统，包括送风口和回风ロ，其特征在于，所述送风ロ设置在客机座舱下部两侧，所述回风ロ设置在客机座舱顶部，所述送风ロ与客机座舱的环控系统送风管道相连，所述回风ロ与回风管道相连；自客机座舱下部两侧的送风ロ经过客机座舱内的乘客区域至客机座舱顶部的回风ロ形成了气流通道。2.根据权利要求1所述适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效送风系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊杰，曹晓东，陈元益，裴晶晶，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：实用新型
国别省市：