Название: Тепловое проектирование кабин самолетов - Учеб. пособие. (В. А. Спарин)

Жанр: Технические

Просмотров: 1409

3. расчет теплового режима кабины с конвективной термостабилизацией

Цель поверочного расчета теплового режима кабины заключается в определении тепловой нагрузки на СКВ, расхода и параметров воздуха, подаваемого в кабину, при принятых исходных данных и конструкции кабины.

При расчете заданными являются следующие исходные данные: параметры кабинного и наружного воздуха, скорость и высота полета самолета при расчетных условиях, тепловыделения оборудования, установленного в кабине, число пассажиров или членов экипажа, конструкция кабины с геометрическими размерами и теплофизическими свойствами конструкции и теплозвукоизоляции.

Рис. 3. Расчетная схема кабины с конвек-       тивной термостабилизацией

Определение теплового режима кабины производится для расчетных случаев, соответствующих максимальным тепло- и холодопроизводительностям системы кондиционирования воздуха. Расчетная схема кабины с конвективной термостабилизацией показана на рис. 3.

3.1. Тепловой баланс кабины

с конвективной термостабилизацией

При установившемся тепловом режиме кабины требуемые тепло- и холодопроизводительности системы кондиционирования воздуха  определяются из уравнения теплового баланса кабины

                          (3.1)

где тепловые потоки в правой части уравнения находятся по уравнениям разд. 2.

Располагаемая производительность системы кондиционирования воздуха

                              (3.2)

где Gг, Gх – массовый расход соответственно горячего и холодного воздуха, подаваемого в кабину по линиям обогрева и вентиляции; tг – температура горячего воздуха, подаваемого для обогрева кабины, значение tг не должно превышать 50…80 °С на выходе из раздаточных устройств; tх – температура холодного воздуха в системе общей или индивидуальной вентиляции, принимается tх = tк – (5…8) °С.

Общий массовый расход воздуха, подаваемого в кабину, предварительно может быть рассчитан по формуле

                       (3.3)

где gпэ – количество воздуха, подаваемого на одного человека.

Согласно ЕНЛГС при нормальной работе системы кондиционирования количество воздуха, подаваемого на одного человека,  включая и членов экипажа, должно быть не менее 24 кг/ч на всех этапах полета. При прекращении подачи воздуха от половины источников наддува в случае их отказа или по другим причинам, а также при выходе из строя половины подсистем системы кондиционирования количество подаваемого воздуха на одного человека с учетом членов экипажа должно быть не менее 15 кг/ч.

В сложившейся в последнее время практике проектирования СКВ пассажирских самолетов расход воздуха, подаваемого на одного человека, принимается из условия поддержания заданного температурного режима в кабине и составляет gпэ=30…35 кг/ч.

Окончательное значение требуемого общего расхода воздуха Gп, подаваемого в кабину, находится из ее теплового расчета. Этот расход воздуха система кондиционирования должна поддерживать постоянным на всех этапах полета самолета. В то же время соотношение между расходами горячего и холодного воздуха может изменяться системой автоматического регулирования температуры в зависимости от внутренних и внешних тепловых условий.

Расхождение между требуемой и располагаемой производительностями системы кондиционирования воздуха в процентах

                           (3.4)

Если расхождение между сравниваемыми производительностями dQскв £ 3\%, то расчет теплового режима кабины заканчивается, а полученные значения параметров Gг, Gх, tг, tх используются в качестве исходных данных при выборе и расчете СКВ. При большем расхождении задают новые значения одного или нескольких параметров Gг, Gх, tг, tх в уравнении (3.2), повторяя расчет до выполнения условия dQскв £ 3 \%. При этом требуемый общий расход воздуха Gп, подаваемого в кабину, может превышать его предварительное значение, вычисленное по уравнению (3.3).

Порядок расчета теплового режима гермокабины с конвективной термостабилизацией приведен в п. 4.4.