客機墻體水分積聚規(guī)律的探究.pdf

1、現(xiàn)代商用飛機的飛行環(huán)境非常復雜。當飛機在高空巡航時，艙外環(huán)境溫度很低，客機墻體保溫層兩側存在較大溫差，因而形成較大的水蒸氣分壓力差，推動著水蒸氣由艙內向蒙皮內壁面遷移。隨著艙內相對濕度和露點溫度的變化，水蒸氣可能在保溫層及內壁面凝結。這些凝結的水分不僅影響保溫層的保溫性能，而且還可能滋生霉菌，對材料和機體造成腐蝕，還影響艙內空氣品質。水蒸氣在飛機墻體內凝結是典型的熱質耦合過程，伴隨飛行過程而發(fā)生的客艙氣壓變化使得墻體內部傳熱傳質過程更加

2、復雜。因此，研究客機墻體水分積聚規(guī)律，分析影響凝結水量的各種因素，探尋控制水分凝聚的方法是十分必要的。
　　本文建造了縮小尺寸的客艙模型，在氣候箱內模擬飛行過程中的艙內環(huán)境及墻體熱濕傳遞過程，揭示客機墻體內的水分積聚規(guī)律?？团撃Ｐ陀蓺んw、保溫層、裝飾稱層、熱濕調控系統(tǒng)、通風系統(tǒng)及附屬部件組成。殼體的內壁面覆蓋一定厚度的保溫層，用來抵御模擬飛行過程中艙內熱量損失。模型艙內部的甲板上布置有加熱器、加濕器和混合風扇，用以調控艙內溫濕度，

3、并且使艙內空氣混合均勻。模型艙上端布置兩條對稱的條縫風口，外部空氣從條縫風口進入，艙內空氣通過模型下端的排風扇排出艙外?？蜋C模型艙外的環(huán)境由氣候箱的程序控制，模型艙內的環(huán)境由獨立的溫度、相對濕度自動控制系統(tǒng)控制。實驗時，采用溫濕度測試儀、鉑電阻監(jiān)測模型艙內外環(huán)境參數(shù)變化。應用精密天平稱量保溫層的質量變化，以推斷墻體內的水分積聚狀況。并將標準工況下模型艙墻體的凝結水量比擬到客機上。為揭示影響飛機墻體內水分積聚的關鍵參數(shù)，采用控制變量法，依

4、次比較艙外環(huán)境參數(shù)（典型季節(jié)和巡航高度）、艙內環(huán)境參數(shù)（壓力、溫度及相對濕度）及客機墻體材質因素（蒙皮材料和保溫棉的封裝狀況）等參數(shù)對水分積聚量的影響。
　　研究結果表明，當除去包裹保溫層的薄膜后，墻體的水分積聚量成倍增加。比擬計算得到B737系列飛機單次中途（飛行時間：5 h，巡航高度：10 km，艙內溫度：25℃，相對濕度：20%，壓強：80 kPa）飛行后，墻體水分積聚量最多可達14 kg。對比艙內外環(huán)境參數(shù)可知，巡航高度和