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民机客舱中太阳辐射对热舒适性的影响

庞丽萍 李恒 王天博 范俊 邹凌宇

庞丽萍, 李恒, 王天博, 等 . 民机客舱中太阳辐射对热舒适性的影响[J]. 北京航空航天大学学报, 2019, 45(10): 1924-1930. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0056
引用本文: 庞丽萍, 李恒, 王天博, 等 . 民机客舱中太阳辐射对热舒适性的影响[J]. 北京航空航天大学学报, 2019, 45(10): 1924-1930. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0056
PANG Liping, LI Heng, WANG Tianbo, et al. Effect of solar radiation on thermal comfort in civil aircraft cabin[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2019, 45(10): 1924-1930. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0056(in Chinese)
Citation: PANG Liping, LI Heng, WANG Tianbo, et al. Effect of solar radiation on thermal comfort in civil aircraft cabin[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2019, 45(10): 1924-1930. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0056(in Chinese)

民机客舱中太阳辐射对热舒适性的影响

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2019.0056
基金项目: 

辽宁省“兴辽英才计划” XLYC1802092

详细信息
    作者简介:

    庞丽萍  女, 博士, 教授。主要研究方向:飞行器环境控制

    李恒  男, 硕士研究生。主要研究方向:飞行器环境控制

    通讯作者:

    庞丽萍, E-mail: pangliping@buaa.edu.cn

  • 中图分类号: V217+.39

Effect of solar radiation on thermal comfort in civil aircraft cabin

Funds: 

Liaoning Revitalization Talents Program XLYC1802092

More Information
  • 摘要:

    乘客出行过程中对于热舒适度要求不断提高,对民机客舱的整体热舒适性提出了更加严格的要求。通过对南北飞行的航班实际测量发现,由于受到太阳辐射的影响,客舱内部向阳和背阴两侧温度分布极不均匀,特别是窗户周围,平均温差达到20℃,客舱向阳和背阴两侧的热舒适性相差较大;结合CFD动态仿真,基于实际客舱各区实时测量数据,建立等比例客舱仿真模型,以实际测量的温度和压力数据作为仿真边界条件,再现民机客舱内部温度和热舒适度PMV的分布情况,为定量分析南北飞行航班客舱的热舒适性提供理论依据。

     

  • 图 1  客舱内部区域划分示意图

    Figure 1.  Schematic diagram of cabin interior zoning

    图 2  侧壁温度测点分布

    Figure 2.  Temperature measurement point distribution of side wall

    图 3  窗户温度测点分布

    Figure 3.  Temperature measurement point distribution of window

    图 4  地板温度测点分布

    Figure 4.  Temperature measurement point distribution of floor

    图 5  不同季节客舱内部温度测试结果曲线

    Figure 5.  Temperature measurement curves of cabin interior in different seasons

    图 6  乘客位置分布

    Figure 6.  Passenger location distribution

    图 7  乘客周围测点分布

    Figure 7.  Layout of measuring points around passenger

    图 8  客舱压力边界条件

    Figure 8.  Cabin pressure boundary conditions

    图 9  两侧温度边界条件拟合曲线

    Figure 9.  Fitting curves of temperature boundary conditions of two sides

    图 10  仿真的物理模型

    Figure 10.  Simulation of physical model

    图 11  客舱内部温度场仿真结果

    Figure 11.  Simulation results of temperature field in cabin

    图 12  客舱内部PMV仿真结果

    Figure 12.  Simulation results of PMV in cabin

    表  1  实验测量仪器信息

    Table  1.   Information of measuring instruments in experiment

    测量仪器 测量范围 精度
    温湿度压力传感器 30~110 kPa 0.15 kPa
    Testo热线风速仪 0~10 m/s 0.1 m/s
    Testo红外线温度计 -30~400℃ 2%
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    表  2  航班信息

    Table  2.   Flight information

    编号 季节 往返地 航班号 机型
    1 春季 北京—厦门 HU7191 B787
    2 春季 厦门—北京 HU7192 B787
    3 夏季 北京—昆明 HU7211 B787
    4 夏季 昆明—北京 HU7212 B787
    5 冬季 北京—丽江 CA1469 A319
    6 冬季 丽江—北京 CA1470 A319
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    表  3  乘客1的辐射角系数

    Table  3.   Radiation angle coefficient of passenger 1

    表面p 表面i 辐射类型 辐射角系数Fp-i
    乘客1 座舱顶壁面 表面至表面 0.20
    乘客1 座舱地板 表面至表面 0.13
    乘客1 座舱右侧面 表面至表面 0.29
    乘客1 座舱右窗户 表面至表面 0.14
    乘客1 座椅 表面至表面 0.14
    乘客1 其他乘客 表面至表面 0.10
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    表  4  乘客2的辐射角系数

    Table  4.   Radiation angle coefficient of passenger 2

    表面p 表面i 辐射类型 辐射角系数Fp-i
    乘客2 座舱顶壁面 表面至表面 0.30
    乘客2 座舱地板 表面至表面 0.18
    乘客2 座舱右侧面 表面至表面 0.08
    乘客2 座舱左壁面 表面至表面 0.08
    乘客2 座舱右窗户 表面至表面 0.02
    乘客2 座舱左窗户 表面至表面 0.03
    乘客2 座椅 表面至表面 0.20
    乘客2 其他乘客 表面至表面 0.11
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    表  5  乘客头部PMV左右差值仿真结果

    Table  5.   Simulation results of left-right difference of passenger head PMV

    左右测点 PMV差值
    10-1 0.64
    9-2 0.56
    8-3 0.40
    7-4 0.1
    6-5 0.02
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    表  6  乘客胸部PMV左右差值仿真结果

    Table  6.   Simulation results of left-right difference of passenger chest PMV

    左右测点 PMV差值
    10-1 0.54
    9-2 0.54
    8-3 0.44
    7-4 0.11
    6-5 0.04
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-02-21
  • 录用日期:  2019-05-10
  • 刊出日期:  2019-10-20

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