基于人體舒適性的冬季機艙噴嘴送風研究.pdf

1、隨著我國民航事業(yè)的不斷發(fā)展，越來越多的旅客開始選擇飛機作為出行的交通工具。飛機座艙作為一個密閉狹小且人員密集的特殊環(huán)境空間，營造舒適性的飛機座艙熱濕環(huán)境日漸成為飛機制造商、科研機構和廣大民眾等的關注焦點。由于乘客的個體差異，主送風系統不能滿足每個人的舒適性需求，因此個人通風系統被廣泛應用于現役飛機。而目前國內外有關飛機座艙熱濕環(huán)境設計標準均未對座艙個人通風噴嘴的送風參數做出明確要求，同時也沒有區(qū)分季節(jié)差異。前期課題組通過對實際航班的調研

2、以及在重慶大學三排模擬座艙內的模擬實驗發(fā)現，機艙噴嘴在夏季由于有效的降溫效應，被大部分乘客所需要。而在冬季時，調研發(fā)現乘客往往也會因為悶熱、不適癥狀等開啟噴嘴。因此，本文對冬季機艙噴嘴的射流特性、使用規(guī)律以及對人體舒適性影響進行了進一步深入研究。
　　本研究分析了本研究的研究方法和準則，介紹了重慶大學搭建的1:1的三排座飛機模型艙的構成，闡述了人體生理指標選擇和測試方法，以及主觀實驗中的人體實驗原則、問卷設計方法和受試者選用等內容

3、,并對實驗中需要監(jiān)測的環(huán)境參數和儀器設備進行了講解。對冬季噴嘴的客觀特征和使用需求進行了初步研究。不同出口風速到人體周圍風速的衰減關系，利用 CO2進行了送新風效果測試，并對制熱工況非等溫送風的溫差空間分布進行了研究；測量了人體主觀實驗時的不同風量下的噴嘴射流速度場和湍流度場的空間分布，對不同身體部位的平均風速進行了測試。利用三排座飛機實驗艙模擬真實飛機座艙環(huán)境，在20℃、22℃、24℃和26℃的不同熱環(huán)境下，進行了實驗室模擬調查研究。

4、結果發(fā)現，在20℃到26℃時，受試者可以通過行為調節(jié)滿足自身的舒適性，而20℃時大部分受試者選擇穿外套和關閉噴嘴，26℃時大部分受試者選擇脫外套和打開噴嘴。噴嘴開啟的原因主要是悶（約占50％-80%的比例）和熱（約占30%-70%的比例）。由于人是一個具有心理和社會屬性的個體，在狹小空間中舒適性的感覺受到非客觀因素的極大影響，因此對機艙冬季噴嘴舒適性送風風量優(yōu)化設計的研究就有必要進行真實人體實驗。因此，在冬季偏熱工況下招募了20名健康大

5、學生，并在夏季26℃工況下招募了20名受試者進行了對比實驗。冬季工況區(qū)別了穿外套與不穿外套的情況，即在24℃、22℃和20℃時穿外套，在28℃、26℃、24℃和22℃時不穿外套的工況。噴嘴流量設定為不開噴嘴、0.5 L/s、1.0 L/s和1.5 L/s四種情況。主觀調查問卷包括熱感覺投票、熱舒適、吹風感和感知空氣品質等，同時測試了受試者的皮膚溫度。研究結果表明，在不同的背景溫度和服裝熱阻工況下，熱感覺都隨著噴嘴流量上升而明顯下降，且不

6、同工況下的下降幅度較為接近；吹風感和感知空氣品質隨著噴嘴流量的上升而上升，且吹風感主要集中在頭部；人體局部皮膚溫度受到各因素不同程度影響，其中頭部受到熱環(huán)境和噴嘴流量的影響最大，受服裝影響很小，而胸部和上臂主要受到服裝影響，手部主要受到自身熱狀態(tài)的影響。對人體實驗的分析結果顯示，人體在機艙中的熱敏感性要大于建筑環(huán)境，原因主要在于空間狹小和心理因素，冬季由于對偏熱環(huán)境的適應性差而心情更差。相對于其它身體部位，手部的皮膚溫度與人體熱狀態(tài)的關