本書(shū)簡(jiǎn)要地介紹了采用機(jī)載燃油箱惰化技術(shù)的必要性及其發(fā)展與應(yīng)用狀況，系統(tǒng)地闡述了飛機(jī)燃油箱惰化技術(shù)的理論基礎(chǔ)、惰化系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則、實(shí)驗(yàn)方法與適航審定技術(shù)，其中：燃油中溶解氧逸出對(duì)油箱上部氣相空間氧濃度變化的影響、機(jī)載中空纖維膜分離性能影響因素與預(yù)測(cè)方法、多隔艙油箱惰化氣體流動(dòng)途徑確定方法、油箱上部氣相空間氧濃度變化規(guī)律的仿真計(jì)算模型與惰化系統(tǒng)設(shè)計(jì)平臺(tái)構(gòu)建等內(nèi)容是全書(shū)的重點(diǎn)。
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目錄
前言
第1章 概述 1
1.1 機(jī)載燃油箱惰化 1
1.2 采用機(jī)載燃油箱惰化技術(shù)的原因 2
1.2.1 軍用飛機(jī)燃油箱惰化技術(shù)分析 2
1.2.2 民用飛機(jī)燃油箱惰化技術(shù)分析 4
1.3 飛機(jī)燃油箱惰化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 7
1.3.1 軍用飛機(jī)燃油箱惰化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 7
1.3.2 民用飛機(jī)燃油箱惰化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展 19
第2章 燃油箱惰化基礎(chǔ)知識(shí) 28
2.1 油箱可燃與惰化基本概念 28
2.2 可燃界限與惰化技術(shù)指標(biāo) 29
2.2.1 航空燃油可燃界限 29
2.2.2 可燃界限影響因素 32
2.2.3 可燃界限實(shí)驗(yàn)與理論計(jì)算方法 36
2.2.4 油箱惰化技術(shù)指標(biāo) 42
2.3 燃油中氣體溶解特性 45
2.3.1 與氣體溶解度相關(guān)的幾個(gè)物性參數(shù) 46
2.3.2 平衡狀態(tài)下燃油中氧溶解度實(shí)驗(yàn)與計(jì)算方法 53
2.3.3 影響氣體溶解度的諸因素分析 56
2.3.4 飛行狀態(tài)下溶解氧逸出量的計(jì)算方法 59
第3章 機(jī)載中空纖維膜空氣分離裝置性能研究 71
3.1 中空纖維膜傳質(zhì)機(jī)理 71
3.1.1 多孔膜的微孔擴(kuò)散機(jī)理 72
3.1.2 非多孔膜的溶解-擴(kuò)散機(jī)理 74
3.2 中空纖維膜的數(shù)學(xué)模型 76
3.2.1 氣體透過(guò)膜的傳質(zhì)速率 76
3.2.2 中空纖維膜數(shù)學(xué)模型 77
3.3 機(jī)載中空纖維膜性能試驗(yàn)與分析 79
3.3.1 機(jī)載中空纖維膜空氣分離器制備 79
3.3.2 機(jī)載中空纖維膜空氣分離器性能試驗(yàn) 81
3.3.3 膜空氣分離器試驗(yàn)結(jié)果與分析 84
3.4 機(jī)載中空纖維膜性能預(yù)測(cè)技術(shù) 88
3.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)方法 88
3.4.2 多項(xiàng)式擬合預(yù)測(cè)方法 94
第4章 燃油洗滌與沖洗 97
4.1 燃油洗滌 97
4.1.1 燃油地面洗滌方式分析與比較 99
4.1.2 機(jī)載洗滌與洗滌器 107
4.1.3 燃油洗滌過(guò)程的數(shù)學(xué)描述 110
4.1.4 燃油洗滌影響因素分析 114
4.2 燃油沖洗 121
4.2.1 燃油沖洗過(guò)程的數(shù)學(xué)描述 121
4.2.2 模型驗(yàn)證與分析 129
4.2.3 沖洗惰化過(guò)程中影響氧濃度變化的因素分析 132
4.3 沖洗與洗滌惰化技術(shù)的分析比較 133
第5章 惰化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中幾個(gè)相關(guān)問(wèn)題的計(jì)算方法 138
5.1 洗滌氣量需求計(jì)算方法 138
5.2 沖洗流量需求的計(jì)算方法 141
5.2.1 爬升階段沖洗流量需求計(jì)算方法 141
5.2.2 巡航階段沖洗流量需求計(jì)算方法 144
5.2.3 下降階段沖洗流量需求計(jì)算方法 145
5.3 油箱隔艙間氣體流動(dòng)路徑計(jì)算方法 146
5.3.1 FAA氣體流動(dòng)路徑的確定方法 147
5.3.2 氣體流動(dòng)可視化實(shí)驗(yàn) 148
5.3.3 壓差決定氣體流動(dòng)路徑的計(jì)算方法 150
5.4 氣體分配方式優(yōu)化方法 155
5.4.1 氣體分配方式對(duì)惰化效果的影響分析 156
5.4.2 氣體分配方式的工程計(jì)算方法 162
5.5 液面變化計(jì)算方法 167
5.5.1 動(dòng)網(wǎng)格技術(shù) 167
5.5.2 VOF運(yùn)動(dòng)界面追蹤技術(shù) 168
5.5.3 油面隨時(shí)間變化的UDF函數(shù) 169
第6章 飛機(jī)燃油箱惰化系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù) 171
6.1 惰化系統(tǒng)設(shè)計(jì)輸入 171
6.2 惰化系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則與功能流程分析 172
6.3 惰化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 176
6.3.1 燃油箱結(jié)構(gòu) 176
6.3.2 惰化系統(tǒng)原理方案設(shè)計(jì)與選型 177
6.3.3 惰化系統(tǒng)管網(wǎng)數(shù)模設(shè)計(jì) 185
6.4 惰化系統(tǒng)性能計(jì)算 187
6.4.1 惰化流量需求計(jì)算 187
6.4.2 系統(tǒng)主要零部件尺寸估算 195
6.4.3 系統(tǒng)性能仿真計(jì)算 196
6.5 燃油惰化系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需注意的幾點(diǎn)事項(xiàng) 202
6.6 燃油惰化系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)軟件簡(jiǎn)介 205
第7章 惰化流場(chǎng)數(shù)值模擬技術(shù) 214
7.1 惰化流場(chǎng)數(shù)值模擬基本過(guò)程 214
7.2 惰化流場(chǎng)數(shù)值模擬方法研究 216
7.2.1 惰化流場(chǎng)數(shù)學(xué)模型 216
7.2.2 惰化流場(chǎng)數(shù)值模擬方法 219
7.2.3 模型簡(jiǎn)化與網(wǎng)格生成方法 223
7.3 惰化流場(chǎng)數(shù)值模擬方法的驗(yàn)證 224
7.4 數(shù)值模擬方法的應(yīng)用 230
7.4.1 油箱模型及進(jìn)氣方式 230
7.4.2 計(jì)算網(wǎng)格生成 232
7.4.3 油箱惰化仿真結(jié)果與分析 233
主要參考文獻(xiàn) 242
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