飞机空调系统的引气流量调节工作原理简述

飞机空调系统的引气流量调节工作原理简述
摘要：飞机座舱空调系统的基本任务是在各种不同的飞行状态和外界条件下，使飞机的驾驶舱，客舱，设备舱及货舱具有良好的环境参数，以保证飞行人员和乘客的正常工作条件和生活环境，设备的正常工作及货物的安全。

飞机座舱环境参数主要是指座舱空气的温度，压力和压力变化率，其他还包括空气的流速，湿度，清洁度和噪音等。

为保证座舱内部条件良好，应使这些参数控制在规定范围之内，因而必须采取相应的技术措施，需要各种机械和自动控制装置以及安全保护指示设备。

其中气源是空调系统中的关键因素，因此对于引气的流量调节显得尤其重要。

本文着重介绍了飞机空调系统中引气流量调节的工作原理，对今后的学习和工作有着积极的借鉴意义。

关键词：空调系统引气流量调节
随着科技的发展，国际间交流的增强，传统的交通工具已经无法满足人们的需求，飞机生产工艺迅速发展，成为人们出行的最佳选择，其舒适程度是其他交通工具所无法代替的，本文就对其空调系统的引气流量调节原理进行阐述。

1、现代民航飞机空调系统组成
现代民航飞机空调系统分为：气源系统，温控系统，压力控制系统和座舱空气分配系统四大部分。

空调系统的供气来自于发动机（或专门的增压器），从流量控制活门（组件活门）进入空调系统后，由两套（或三套）完全相同的制冷组件进行冷却，在这里对空气进行基本的温度和湿度调节，然后冷空气和热空气混合后，以保证空调舱的确定温度。

另外，空调系统还为仪表板，电瓶和设备架冷却，最后，调节好的空气分配到座舱内的各个区域。

由排气活门控制对驾驶舱和客舱按飞行高度进行增压控制。

同时系统具有10000英尺座舱高度警告，正释压活门，负释压活门等安全措施。

本篇论文重点对引气系统流量调节的工作原理进行阐述。

2、引气系统流量调节
飞机正常飞行时的气源是由发动机压气机提供的，一旦一台或两台发动机引气失效时，在一定高度限定条件下可由APU接替供气，有的飞机在起飞阶段也使用APU引气进行空气调节，以减轻发动机的负担。

为了降低从压气机引气对发动机推进功率造成的损耗，并使燃油消耗最小，许多现代客机都采用两级引气，即从高压压气机的低压级和高压级分别引气：正常情况下（较高发动机功率时），空气从低压级引气口引出，此时高压级引气关闭；当发动机在低功率下工作时，低压引气压p根据研究和计算，流过文氏管的
空气流量与进口静压和喉部静压之间存在如下关系：当进口静压与喉部静压相等（即P2/P1=1）时，流过文氏管的空气流量为零；当进口静压大于喉部静压（即P2/P1<1）时，流过文氏管的流量大于零，并且流量随着P2/P1的减小而增大；当P2/P1=0.528时，空气喉部气体流速达到当地音速，气体流量达到最大，此后气体流量不随P2/P1的减小而增大。

流过文氏管的气体流量与P2/P1之间的关系如图1中的曲线所示。

从曲线可得出如下结论：当P2/P1〉=0.528，通过测量文氏管的流量主要取决于文氏管入口气流参数及进口，喉部压差：而当入口气流参数不变时，经过文氏管的空气流量主要取决于进口，喉部压差，并且流量随压差的增大而增大，这就是利用文氏管作为测量（敏感）元件的基本工作原理。

文氏管安装在节流活门的下游，流量调节器以其进口和喉部静压为输入信号，经变换放大后，驱动活门作动机构，调节节流活门的开度，从而控制流经节流活门的流量。

2.2 喉部静压与总压比较法
另外,也可以利用文氏管喉部静压和文氏管总压作为控制信号源。

根据伯努利方程:
P*=P2+1/2PV
式中P*——总压;
P2——喉部静压;
P——空气密度;
V——喉部气流速度。

因而得出
P*-P2=1/2PV
因为流量与流速成正比，所以测出总压与喉部静压差（P*-P2），就可以作为控制信号控制通过文氏管的气体的流量。

现在民航飞机空调系统的组件活门多采用此种控制原理。

参考文献
[1]支线飞机维护手册.
[2]支线客机培训手册.
[3]涡轮发动机飞机结构与系统.。