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【主編特邀】——大型民用客機(jī)座艙氣流組織的實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值模擬

專家點(diǎn)評(píng)：民用客機(jī)已成為大眾化出行方式的選擇，但人們對(duì)機(jī)艙內(nèi)的空氣環(huán)境質(zhì)量的要求也在不斷提高.座艙環(huán)控系統(tǒng)不僅為乘員提供生命安全保障，同時(shí)保證乘員的熱舒適和空氣質(zhì)量.環(huán)控系統(tǒng)是通過(guò)氣流組織來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)座艙環(huán)境的控制，但由于機(jī)艙內(nèi)部空間狹窄，乘客密集，氣流在復(fù)雜幾何邊界條件、多物理過(guò)程(浮力、傳熱、多相等)相互作用下呈不定常低雷諾數(shù)湍流.對(duì)這種流動(dòng)的研究，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)還是數(shù)值模擬都極為困難.本期天津大學(xué)學(xué)報(bào)刊登了3篇座艙氣流實(shí)驗(yàn)測(cè)量和數(shù)值模擬的研究結(jié)果，有比較高的學(xué)術(shù)價(jià)值，值得一讀.

“客艙內(nèi)自然對(duì)流運(yùn)動(dòng)對(duì)流場(chǎng)影響的實(shí)驗(yàn)研究”一文研究了混合送風(fēng)形式下機(jī)艙內(nèi)強(qiáng)烈的自然對(duì)流對(duì)流場(chǎng)的影響機(jī)理，采用粒子圖像測(cè)速法(PIV)測(cè)量艙內(nèi)流場(chǎng)，對(duì)比等溫與非等溫流場(chǎng).“飛機(jī)客艙中人體輻射散熱的實(shí)驗(yàn)與模擬”一文研究了輻射換熱對(duì)客艙中人員熱舒適和座艙熱環(huán)境的影響，研究結(jié)果表明計(jì)算流體力學(xué)(CFD)具有精確模擬人體輻射散熱的能力.“耗散修正湍流模型在有個(gè)性通風(fēng)機(jī)艙氣流模擬中的應(yīng)用”一文研究了修正湍流模型的耗散項(xiàng)對(duì)含有個(gè)性送風(fēng)的機(jī)艙內(nèi)流場(chǎng)數(shù)值模擬的影響，研究結(jié)果提高了模型的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，探究了個(gè)性通風(fēng)口射流作用對(duì)艙內(nèi)氣流和乘客舒適度的影響，為艙內(nèi)顆粒污染物控制的進(jìn)一步研究提供了基礎(chǔ).

這些研究不僅對(duì)座艙環(huán)境的改善提供了理論基礎(chǔ)和設(shè)計(jì)工具，而且還可用在其他類似封閉空間，比如火車車廂、長(zhǎng)途汽車車廂、建筑室內(nèi)環(huán)境等.這些研究成果具有廣泛的應(yīng)用前景，能夠?yàn)樘嵘忾]空間熱舒適和空氣質(zhì)量提供支持.這3篇論文是天津大學(xué)“973”項(xiàng)目“大型客機(jī)座艙空氣環(huán)境關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題”的部分研究成果，該項(xiàng)目的研究已經(jīng)產(chǎn)生了200多篇國(guó)內(nèi)外期刊論文(其中SCI論文占多數(shù))，有興趣的讀者可以進(jìn)一步訪問(wèn)室內(nèi)空氣環(huán)境質(zhì)量控制天津市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)站(iaqlab.com.cn)，獲取更多關(guān)于這一“973”項(xiàng)目的介紹.

天津大學(xué) 陳清焰