[发明专利]一种飞机油箱机载惰化系统的工程设计方法

说明书

本发明属于飞机油箱防爆领域。提供一种飞机油箱机载惰化系统的工程设计方法，包括：步骤1：建立油箱几何模型；步骤2：获取油箱入口的氧气分压POU,1、氮气分压PNU,1、其它气体分压Pγ、氧气质量○U,IN、氮气质量NU,IN，作为油箱气体浓度计算的5个已知量；步骤3：获取其他10个参数作为油箱气体浓度计算的已知量；步骤4：油箱气体浓度计算；步骤5：将所述t2时刻的氧气和氮气分压力和气相空间氧气浓度随时间的变化关系发送给油箱氧浓度动态分析系统，实现设计方案的分析优化及显示。

技术领域

本发明属于飞机油箱防爆领域。

背景技术

油箱机载惰化采用空气分离技术产出富氮气体，经通气增压部分调节压力和流量后进入油箱实现惰化防爆，在机载惰化设计中主要考虑和计算内容包括：不同飞行阶段富氮气体流量需求、多隔舱油箱隔舱间流动耦合、进排气口位置及数量、燃油中氧气析出、分离膜性能影响因素及引气流量需求。

由于战机油箱惰化设计在国内尚属首次，国内无相应设计方法支持，而国外机载惰化研究主要集中在运输机波音747油箱，但其设计方法存在局限性：

1)气流方向需要人为规定，无法依据压差实时解算进行实时流向变化的判读；

2)模型中未考虑通气阻力的影响，油箱各舱压力、气体流量和浓度计算误差大；

3)没考虑燃油里溶解氧逸出，在大爬升、大俯冲状态下气体浓度计算误差大。

由于以上因素，造成在设计分析时计算误差较大，难以有效的支持方案设计，后期要大量的通过试验来进行技术方案的调整，极大的影响了设计周期。

发明内容

发明目的

本发明提供一种飞机油箱机载惰化系统的工程设计方法，完成包括单舱冲洗、多舱冲洗分析，油箱进、排气口位置、数量优化设计分析，燃油中氧气析出分析，多隔舱油箱隔舱间流动耦合分析，分离膜性能影响因素分析，引气流量需求分析，同时可实现系统故障模式、影响及危害性分析。

技术方案

一种飞机油箱机载惰化系统的工程设计方法，包括：

步骤1：建立油箱几何模型；

步骤2：基于飞行剖面提供的膜入口引气温度、引气压力、引气流量、气体浓度作为试验参数，通过试验，获取油箱入口的氧气分压POU,1、氮气分压PNU,1、其它气体分压Pγ、氧气质量○U,IN、氮气质量NU,IN，作为油箱气体浓度计算的5个已知量；

步骤3：油箱t1时刻的气体压力Pt1、t1时刻的燃油中溶解氧的质量○F1、t1时刻的燃油中溶解氮气的质量NF1、t1时刻油箱气体体积VU,1、t1时刻油箱气体温度TU,1、t2时刻油箱气体体积V U,2、初始t1时刻的油箱燃油温度TF,1、t2时刻的油箱燃油温度TF,2共计8个参数作为设计输入值，按照飞机地面油箱初始状态给出；氧气理想气体常数Ro、氮气理想气体常数RN为已知常数；以上10个参数也作为油箱气体浓度计算的已知量；