第六章飞机空调系统.ppt

第六章 飞机空调系统 现代科技广泛采用密封增压舱，这些增压密封舱包括驾驶舱、客舱、设备舱以及货舱部分。 飞机座舱空气调节系统是为这些区域创造良好的座舱环境，这是现代大、中型客机高空、高速飞行是保障旅客舒适性的必备条件，该系统的工作性能对于飞机的性能及其上座率有着重要的影响。 第一节 概述 一、大气环境条件及其对人体生理的影响 (一)大气温度和压力随高变化的规律 1、大气温度与高度的关系 由于太阳辐射使地表面温度升高，地表受热后，通过传导和红外辐射向其附近空气散发热量，而其中的红外辐射大部分被大气层部的二氧化碳和水蒸汽所吸收。对流层的主要特征是：空气发生强烈的水平和垂直运动。 高度每增加1km，气温平均下降6.5°C，即气温随高度的平均递减率为-6.5°C/km；另外，因为温度下降，空气的饱和含湿量下降。 2、大气成分及大气压力与高度的关系 大气是多种气体和水蒸气的混合物。从海平面到90km之间，大气成分极为稳定，称为均匀大气层。在90km以上，大气的相对成分开始随高度和时间而变化，称为非均匀大气层。 大气压力的单位为帕(Pa)或千帕(KPa)。在空调系统中，空气的压力是用仪表测出的，但仪表指示的压力不是空气压力的绝对值，而是与环境大气压力的差值，称为工作压力(或表压)，工作压力与绝对压力的关系为： 绝对压力=环境压力+工作压力 (二)湿空气的状态参数和标准大气 1、湿度的概念及湿空气的状态参数 湿度时表示空气中水蒸气含量多少的尺度。表征空气湿度的状态参数通常有以下四种：水蒸汽分压力、绝对湿度、相对湿度及含湿量。 从气体分子运动观点来看，气体分子愈多，即撞击容器壁的机会愈多，表现出来的压力也愈高。因此，水蒸汽分压力的大小反映了空气中水蒸气含量的多少。 绝对湿度是用单位体积湿空气中所含的水蒸气的质量表示，符号为E，单位为g/m3或kg/m3。 饱和空气的含湿量称为饱和含湿量。空气的饱和含湿量随着温度的下降而减少。 2、标准大气 标准大气是由权威性机构颁布的一种“模式大气”，它根据实测资料，用简化方式近似地表示大气温度、压力和密度等参数的平均垂直分布。国际性组织颁布的称为国际标准大气，国家颁布的称为国家标准大气。 通用的国际标准大气的主要内容包括： (1)大气是静止的，空气是干燥洁净的理想气体。 (2)海平面大气物理属性的主要常数： 温度 空气密度 空气压力 音速 标准重力加速度 干空气的气体常数 (3)大气温度、压力、密度随高度的计算式为： 在对流层（0〈H〈11km） 在平流层（11km〈H〈20km） (三)大气参数变化对人体生理的影响 1、低气压对人体的影响 高空大气压力降低对人体主要有两方面的影响：一是由于大气中氧气分压力降低所引起的高空缺氧；另一方面是低气压本身对人体产生的物理影响。 (1)高空缺氧 由于缺氧是由于高空吸入分压降低所引起的，故亦称为“高空缺氧”。 人体在不同高度上缺氧反应的症状表现比较复杂，起决定意义的因素是上升的高度。 按功效与安全的系统要求，根据不同程度急性缺氧对人体的影响，确定了六种生理界限值： 最佳值—对人体无任何缺氧效应的生理界限值。 夜航安全值—夜间飞行是保证视觉功能正常的生理界限值，高度1.5km。 功效保证值—白天飞行时保证飞行人员不因缺氧而降低的生理界限值，高度2.5km。 功效允许值—允许有轻度缺氧反应，但对功效无明显影响的生理界限值，高度4km。 缺氧耐限值—缺氧反应明显，达到难以耐受的启示生理界限值，高度5km。 缺氧极限值—引起意识障碍的生理界限值，高度7.5km。 (2)低压的危害 低气压的危害程度取决于低压程度与减压速度。 (3)压力变化过速和爆炸减压的危害 所谓爆炸减压是飞机的增压座舱在高空突然失去气密的一种事故。原因可能是在飞行期间，由于增压座舱及连接件强度不够，使座舱顶盖、门、窗等结构突然遭到破坏；也可能是由于外来的因素。 爆炸减压的现象是飞机在瞬时失去气密而爆发巨响，舱内压力迅速释放，由于压差过大，有时会出现气浪冲击，降人掀起甚至抛出机外。 2、大气温度和湿度变化对人体的影响 (1)温度变化对人体的影响 物体的散热有对流、传导和辐射三种形式。 (2)湿度变化对人体的影响 低湿度对人的工作效能没有有害的影响，或者至少低湿度的任何影响不是立即就能显示出来，有关症状的发生随时间的增加而增加，所以在旅客机的飞行时间里一般都没有考虑增湿的问题。 (3)其它环境参数对人体的影响 大气中的臭氧、宇宙射线、环境噪音、空气清洁度对人体也有不同程度的影响。 二、飞机座舱空调系统的任务和气密座舱 (一)座舱空调系统的任务