摘要：通过将统计学理论应用于富氮气体分配方式理论研究中,并基于熵权改进的优劣解距离(technique for order preference by similarity to an ideal solution,TOPSIS)法理论建立氧气体积分数下降速度特性和均匀特性综合评价方法。在此基础上,以某型运输机机翼多隔舱油箱为例,设计了5种典型惰化方案,通过数值仿真方法对以上方案进行建模和计算,获取了多隔舱油箱惰化的各项特性指标,并运用建立的综合评价方法对各方案进行了评价。研究结果表明:①基于熵权改进的TOPSIS理论可有效评价燃油箱惰化性能,实现惰化系统最优分配方式的确定;②综合考虑氧气体积分数下降速度特性和均匀特性时,半均匀进气的富氮气体分配方式为最佳;③速度性为唯一评价指标时,非均匀进气的富氮气体分配方式为最佳;均匀性为唯一评价指标时,半均匀进气的富氮气体分配方式为最佳。

摘要：为了提高惰化系统对引气的利用效率,提出利用富氮气体(Nitrogen Enriched Air,NEA)增压的涡轮增压惰化系统。系统利用NEA的高压对动力涡轮进行膨胀做功,并利用轴功带动压缩机对进入空气分离器前的气体进行增压,以提高空气分离效果。相比于宽体飞机普遍采用的引气增压惰化系统,该系统可节约23.1%~41.2%引气消耗量。进一步,基于国内某型空气分离器的性能,探讨了宽体飞机在巡航高度引气压力较低的现状下,利用NEA涡轮增压系统实现双流量模式的具体设计过程。研究表明,利用涡轮增压技术提高NEA纯度,能使NEA的氧体积分数满足小流量、中流量和大流量阶段的特定要求,利用NEA增压的涡轮增压惰化系统可以提高引气的利用效率,显著降低NEA的氧体积分数,提升惰化系统性能。

摘要：研究了一种飞机惰化系统富氮气体分配特性测试方法,基于地面富氮气体模拟系统,将富氮气体流量、油箱载油量条件、富氮气体氧浓度3个参数分别作为独立变量,在1:1的模拟飞机油箱内进行模拟分配,能够很好的辅助验证富氮气体分配性能。

摘要：借助实验平台,对某型机载空气分离装置富氮气体流量随高度、压力、温度及富氮气体浓度的变化规律展开了实验研究;基于实验数据采用多项式拟合方法获得了富氮气体流量计算的经验公式,并对该公式的准确性进行了验证;在此基础上,研究了影响空分装置富氮气体流量的诸多因素,并计算获取了在全飞行包线下的富氮气体流量变化规律.研究结果表明,所获取的流量计算方程具有较好的准确性;采用所建的数学模型,可实现对全飞行包线下富氮气体流量变化的计算;在一定压力、温度下,富氮流量与浓度成反向关系,当富氮气体浓度增加时,其流量下降;且温度越高、压力越大时,富氮气体浓度对流量影响越明显;高度、压力、温度与流量成正向关系,且当富氮浓度越低,而高度、温度和压力越高时,对流量的影响越明显.本研究成果对于实际油箱惰化系统的设计计算具有较好的参考价值.

摘要：文章针对中空纤维膜式机载制氮惰化技术,建立了燃油箱气相空间冲洗惰化的数学模型。为满足燃油箱气相空间以上的氧气浓度始终小于9%的要求,对燃油箱惰化富氮气体流量需求进行分析,并根据燃油箱惰化装置分离膜的特性,确定了发动机引气量。为燃油箱惰化系统引气处理单元、惰化单元、富氮气体控制和分配单元提供设计输入,为燃油箱惰化系统引气量需求分析提供了可行的方法。

摘要：采用微元方法建立了机载制氮系统中空纤维膜数学模型,并使用龙格-库塔法对其进行了数值计算,与实验数据进行对比后显示,误差不超过10%.然后分析了单位膜面积进料量、膜丝(membrane fiber)内外压比和氧氮渗透比其对产品气氧体积分数和制氮效率的影响.结果表明:增加单位膜面积进料量虽然可提高制氮效率的增加,但是会显著降低产品气中氮的体积分数,因此需要采用合适的流程设计以克服此缺点.压比和氧气渗透系数的增加均会使氧体积分数与制氮效率减小,但是提高渗透比对制氮效率影响不大,因此对于气体分离过程是有利的.通过计算模型及实验数据,分析了中空纤维膜分离理想度随压比和温度的变化关系,结果显示压力对理想度影响较大,随着压力增加,实际分离过程与理论值偏差趋大,而温度对理想度影响较小.

摘要：机载膜空气分离装置的用途就是提供飞机油箱惰性化技术所需要的富氮气体。本文通过在地面建立惰化系统模拟试验台,对国内某厂生产的膜机载空气分离装置展开了较为系统的理论分析及试验研究。研究结果表明:(1)输入空气压力、输出产品气流量和海拔高度(环境背压)均对膜装置的分离性能有着重要的影响,尤其在低海拔高度下,当输入空气压力较低、而输出产品气流量要求较大时,该影响更为显著;(2)无论在什么海拔高度条件下,环境温度对膜装置分离性能均有一定影响;(3)输入空气温度对膜装置分离性能的影响较小。文章指出:在实际惰化系统设计中,需综合考虑输入空气压力、输出产品气流量、海拔高度和温度等因素,采取恰当的流量和浓度变化规律,才能满足飞机油箱在整个飞行时段内的惰化技术要求。

摘要：以低温可控耗氧型催化惰化技术为背景,采用微元计算法,建立了使用混合惰气的油箱气相空间平衡氧浓度数学模型。在考虑燃油温度、载油率、气体组分等因素的情况下,通过模型计算了平衡氧浓度随高度的变化关系,同时与使用富氮气体的油箱进行了对比。研究结果表明:在地面采用混合惰气惰化油箱后,平衡氧浓度随着飞行高度增加而降低,而采用富氮气体惰化的油箱则完全相反。油箱载油率越大,气相空间氧浓度变化幅度越大。燃油温度增加,对采用混合惰气的油箱不利,但是对采用富氮气体的油箱有利。总体而言,使用混合惰气惰化油箱可有效抑制油箱气相空间可燃性随飞行高度而增加的不利趋势,该研究结果可为混合惰气地面惰化和预洗涤技术提供理论基础。

摘要：飞机燃油箱内水分影响飞机安全并增加维护负担。目前只能通过定期手动地面排空油箱以防止油箱腐蚀和细菌生长。与此同时,为降低飞机燃油箱可燃性,机载制氮系统(OBIGGS)被引入到最新研飞机中,通过产生富氮气体(NEA)对油箱进行惰化。由于富氮气体干燥且温度较燃油稍高,可有效降低飞机燃油箱内水分。

摘要：本文介绍了OBIGGS(机载制氮系统)系统在某大型民用运输机燃油箱试验上的应用,通过生成富氮空气(NEA)降低燃油箱顶距及空距中的氧气含量来防止爆炸极限条件的累积形成。OBIGGS核心部分为氧气浓度分析仪,分析仪的核心部分为氧气浓度传感器。本文介绍了几种氧气浓度传感器,包括:磁氧型、电化学型和激光型等,分析了针对民用飞机系统适合的传感器类型。