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大型飞机座舱流场的数值计算

作　者: 赵颖杰
导　师: 蒋彦龙
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 人机与环境工程系
关键词: 飞机座舱气流组织爆炸减压数值模拟连通活门
分类号: V223
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 58次
引　用: 2次
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内容摘要

本文对国内外关于空调座舱的文献进行了详细的解读,了解了目前对于密闭空调座舱内气流组织分布的研究状况,并且仔细研究了关于爆炸减压的文献,了解了当爆炸减压发生之后对飞行员的影响,得到了当座舱发生爆炸减压之后所需要的供氧时间的详细数据。由于在以往的研究结果中并没有提及当座舱发生爆炸减压之后的供气方式,因此本文基于实际数据的基础上提出了当发生爆炸减压时利用连通活门开启的方法从货舱对驾驶舱进行供气已满足驾驶员的基本生理需要。并且根据给定的数据和要满足的条件设计了座舱供、排气口的布置方式以及连通活门设置的位置和面积。模型建立之后运用商用CFD软件FLUENT进行模拟,首先使用分块划分网格的技术对模型进行网格划分,对于壁面边界条件采用了以k ?ε模型为基础的壁面函数方法进行处理,对于座舱在不同高度,连通活门开启和关闭的状态下进行了模拟,分析了在不同状态下的座舱压力场和气流组织的分布。最终为大型飞机座舱流场的设计提供了良好的气流组织分布形态,并且为当爆炸减压发生时供应气体提供了合理的方式,为以后的进一步研究提供了理论依据。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-14
第一章绪论  14-20
  1.1 研究背景  14-15
  1.2 国内外研究现状  15-18
  1.3 本文所做的主要工作  18-20
第二章湍流及湍流模型  20-30
  2.1 概述  20
  2.2 湍流模型  20-26
    2.2.1 零方程模型  21-23
    2.2.2 一方程模型  23-24
    2.2.3 k-ε两方程模型  24
    2.2.4 其他模型  24-25
    2.2.5 湍流模型的选取  25-26
  2.3 计算流体力学的基本理论方法  26-30
    2.3.1 数值方法  26-28
    2.3.2 基本方程  28-30
第三章座舱气流组织的分布和模型建立  30-37
  3.1 座舱气流组织  30-31
  3.2 供气口与排气口的空气流动规律  31-35
    3.2.1 供气口的空气流动规律  31-34
    3.2.2 排气口的空气流动规律  34-35
  3.3 气口的类型和位置  35-36
    3.3.1 供气口的类型和位置  35-36
    3.3.2 排气口的类型和位置  36
  3.4 供气口形状的确定以及尺寸计算  36-37
第四章座舱模型的建立以及网格划分  37-50
  4.1 座舱模型的建立  37-44
    4.1.1 驾驶舱体积的计算  37-39
    4.1.2 货舱体积的计算  39-40
    4.1.3 座舱压力制度  40-41
    4.1.4 模型参数计算  41-43
    4.1.5 连通活门面积的计算  43-44
  4.2 网格的划分  44-49
    4.2.1 网格的介绍  44-49
  4.3 模型网格划分  49-50
第五章 FLUENT 软件介绍以及边界条件的确定  50-55
  5.1 软件介绍  50-53
    5.1.1 FLUENT 简介  50
    5.1.2 软件基本构成  50-53
  5.2 边界条件及模型中边界条件的确定  53-55
    5.2.1 边界条件简介  53-54
    5.2.2 模型边界条件确定  54-55
第六章数值模拟结果分析  55-80
  6.1 数值模拟结果分析  55-77
    6.1.1 飞机正常状态飞行时的分析  56-67
    6.1.2 高空爆炸减压后的流场数值模拟结果分析  67-77
  6.2 结论与展望  77-80
    6.2.1 结论  77-78
    6.2.2 展望  78-80
参考文献  80-83
致谢  83-84
在学期间的研究成果及发表的学术论文  84

大型飞机座舱流场的数值计算

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