[发明专利]一种适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效气流组织

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

目前全世界每年有超过20亿人选择乘坐飞机出行，并且这个数字还将不断增加。随着空乘旅客数量的不断增加，由乘坐飞机所带来的问题也将不断攀升。客机座舱环境是一个特殊的环境空间，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1kW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，减少送风量，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口送入座舱内，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口排出。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）示出了舱侧壁送风口送风，这种送风的送风口位于行李架下方的侧壁上，风口距离乘客近，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口送风，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口，两处风口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 and Environment,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口，以顶部风口为出风口，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口，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一样的问题，即靠近过道乘客吹风感强，而靠窗位置的乘客则缺少新鲜空气。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。

发明内容

针对上述现有技术，本发明提供一种适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效气流组织，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。本发明是一种高效的、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，本发明一种适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效气流组织，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。

本发明适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效气流组织，其中，所述送风口采用多孔板，送风口的送风量为8L/（s·人），送风温度为21℃。

本发明适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效气流组织，其中，所述环控系统送风管道将经过空调包处理后的空气送入客机座舱内的乘客区域，所述经过空调包处理后的空气由50%新鲜空气和50%过滤处理后的循环空气构成。

本发明适用于民用单通道客机座舱的下送上回高效气流组织，其中，所述回风口由多排孔眼构成，所述多排孔眼是在具有两条平行长缝的板面上装配一带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，本发明的有益效果是：