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飞机燃油箱惰化技术
作者：刘卫华，冯诗愚
出版社：科学出版社
出版时间：2017-11-01
ISBN：9787030550934
定价：¥90.00
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内容简介
本书简要地介绍了采用机载燃油箱惰化技术的必要性及其发展与应用状况，系统地阐述了飞机燃油箱惰化技术的理论基础、惰化系统设计原则、实验方法与适航审定技术，其中：燃油中溶解氧逸出对油箱上部气相空间氧浓度变化的影响、机载中空纤维膜分离性能影响因素与预测方法、多隔舱油箱惰化气体流动途径确定方法、油箱上部气相空间氧浓度变化规律的仿真计算模型与惰化系统设计平台构建等内容是全书的重点。
作者简介
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目录
目录
前言
第1章 概述 1
1.1 机载燃油箱惰化 1
1.2 采用机载燃油箱惰化技术的原因 2
1.2.1 军用飞机燃油箱惰化技术分析 2
1.2.2 民用飞机燃油箱惰化技术分析 4
1.3 飞机燃油箱惰化技术的应用现状与发展趋势 7
1.3.1 军用飞机燃油箱惰化技术的应用现状与发展趋势 7
1.3.2 民用飞机燃油箱惰化技术的应用与发展 19
第2章 燃油箱惰化基础知识 28
2.1 油箱可燃与惰化基本概念 28
2.2 可燃界限与惰化技术指标 29
2.2.1 航空燃油可燃界限 29
2.2.2 可燃界限影响因素 32
2.2.3 可燃界限实验与理论计算方法 36
2.2.4 油箱惰化技术指标 42
2.3 燃油中气体溶解特性 45
2.3.1 与气体溶解度相关的几个物性参数 46
2.3.2 平衡状态下燃油中氧溶解度实验与计算方法 53
2.3.3 影响气体溶解度的诸因素分析 56
2.3.4 飞行状态下溶解氧逸出量的计算方法 59
第3章 机载中空纤维膜空气分离装置性能研究 71
3.1 中空纤维膜传质机理 71
3.1.1 多孔膜的微孔扩散机理 72
3.1.2 非多孔膜的溶解-扩散机理 74
3.2 中空纤维膜的数学模型 76
3.2.1 气体透过膜的传质速率 76
3.2.2 中空纤维膜数学模型 77
3.3 机载中空纤维膜性能试验与分析 79
3.3.1 机载中空纤维膜空气分离器制备 79
3.3.2 机载中空纤维膜空气分离器性能试验 81
3.3.3 膜空气分离器试验结果与分析 84
3.4 机载中空纤维膜性能预测技术 88
3.4.1 神经网络预测方法 88
3.4.2 多项式拟合预测方法 94
第4章 燃油洗涤与冲洗 97
4.1 燃油洗涤 97
4.1.1 燃油地面洗涤方式分析与比较 99
4.1.2 机载洗涤与洗涤器 107
4.1.3 燃油洗涤过程的数学描述 110
4.1.4 燃油洗涤影响因素分析 114
4.2 燃油冲洗 121
4.2.1 燃油冲洗过程的数学描述 121
4.2.2 模型验证与分析 129
4.2.3 冲洗惰化过程中影响氧浓度变化的因素分析 132
4.3 冲洗与洗涤惰化技术的分析比较 133
第5章 惰化系统设计中几个相关问题的计算方法 138
5.1 洗涤气量需求计算方法 138
5.2 冲洗流量需求的计算方法 141
5.2.1 爬升阶段冲洗流量需求计算方法 141
5.2.2 巡航阶段冲洗流量需求计算方法 144
5.2.3 下降阶段冲洗流量需求计算方法 145
5.3 油箱隔舱间气体流动路径计算方法 146
5.3.1 FAA气体流动路径的确定方法 147
5.3.2 气体流动可视化实验 148
5.3.3 压差决定气体流动路径的计算方法 150
5.4 气体分配方式优化方法 155
5.4.1 气体分配方式对惰化效果的影响分析 156
5.4.2 气体分配方式的工程计算方法 162
5.5 液面变化计算方法 167
5.5.1 动网格技术 167
5.5.2 VOF运动界面追踪技术 168
5.5.3 油面随时间变化的UDF函数 169
第6章 飞机燃油箱惰化系统设计技术 171
6.1 惰化系统设计输入 171
6.2 惰化系统设计原则与功能流程分析 172
6.3 惰化系统结构设计 176
6.3.1 燃油箱结构 176
6.3.2 惰化系统原理方案设计与选型 177
6.3.3 惰化系统管网数模设计 185
6.4 惰化系统性能计算 187
6.4.1 惰化流量需求计算 187
6.4.2 系统主要零部件尺寸估算 195
6.4.3 系统性能仿真计算 196
6.5 燃油惰化系统设计中需注意的几点事项 202
6.6 燃油惰化系统工程设计软件简介 205
第7章 惰化流场数值模拟技术 214
7.1 惰化流场数值模拟基本过程 214
7.2 惰化流场数值模拟方法研究 216
7.2.1 惰化流场数学模型 216
7.2.2 惰化流场数值模拟方法 219
7.2.3 模型简化与网格生成方法 223
7.3 惰化流场数值模拟方法的验证 224
7.4 数值模拟方法的应用 230
7.4.1 油箱模型及进气方式 230
7.4.2 计算网格生成 232
7.4.3 油箱惰化仿真结果与分析 233
主要参考文献 242
前言
第1章 概述 1
1.1 机载燃油箱惰化 1
1.2 采用机载燃油箱惰化技术的原因 2
1.2.1 军用飞机燃油箱惰化技术分析 2
1.2.2 民用飞机燃油箱惰化技术分析 4
1.3 飞机燃油箱惰化技术的应用现状与发展趋势 7
1.3.1 军用飞机燃油箱惰化技术的应用现状与发展趋势 7
1.3.2 民用飞机燃油箱惰化技术的应用与发展 19
第2章 燃油箱惰化基础知识 28
2.1 油箱可燃与惰化基本概念 28
2.2 可燃界限与惰化技术指标 29
2.2.1 航空燃油可燃界限 29
2.2.2 可燃界限影响因素 32
2.2.3 可燃界限实验与理论计算方法 36
2.2.4 油箱惰化技术指标 42
2.3 燃油中气体溶解特性 45
2.3.1 与气体溶解度相关的几个物性参数 46
2.3.2 平衡状态下燃油中氧溶解度实验与计算方法 53
2.3.3 影响气体溶解度的诸因素分析 56
2.3.4 飞行状态下溶解氧逸出量的计算方法 59
第3章 机载中空纤维膜空气分离装置性能研究 71
3.1 中空纤维膜传质机理 71
3.1.1 多孔膜的微孔扩散机理 72
3.1.2 非多孔膜的溶解-扩散机理 74
3.2 中空纤维膜的数学模型 76
3.2.1 气体透过膜的传质速率 76
3.2.2 中空纤维膜数学模型 77
3.3 机载中空纤维膜性能试验与分析 79
3.3.1 机载中空纤维膜空气分离器制备 79
3.3.2 机载中空纤维膜空气分离器性能试验 81
3.3.3 膜空气分离器试验结果与分析 84
3.4 机载中空纤维膜性能预测技术 88
3.4.1 神经网络预测方法 88
3.4.2 多项式拟合预测方法 94
第4章 燃油洗涤与冲洗 97
4.1 燃油洗涤 97
4.1.1 燃油地面洗涤方式分析与比较 99
4.1.2 机载洗涤与洗涤器 107
4.1.3 燃油洗涤过程的数学描述 110
4.1.4 燃油洗涤影响因素分析 114
4.2 燃油冲洗 121
4.2.1 燃油冲洗过程的数学描述 121
4.2.2 模型验证与分析 129
4.2.3 冲洗惰化过程中影响氧浓度变化的因素分析 132
4.3 冲洗与洗涤惰化技术的分析比较 133
第5章 惰化系统设计中几个相关问题的计算方法 138
5.1 洗涤气量需求计算方法 138
5.2 冲洗流量需求的计算方法 141
5.2.1 爬升阶段冲洗流量需求计算方法 141
5.2.2 巡航阶段冲洗流量需求计算方法 144
5.2.3 下降阶段冲洗流量需求计算方法 145
5.3 油箱隔舱间气体流动路径计算方法 146
5.3.1 FAA气体流动路径的确定方法 147
5.3.2 气体流动可视化实验 148
5.3.3 压差决定气体流动路径的计算方法 150
5.4 气体分配方式优化方法 155
5.4.1 气体分配方式对惰化效果的影响分析 156
5.4.2 气体分配方式的工程计算方法 162
5.5 液面变化计算方法 167
5.5.1 动网格技术 167
5.5.2 VOF运动界面追踪技术 168
5.5.3 油面随时间变化的UDF函数 169
第6章 飞机燃油箱惰化系统设计技术 171
6.1 惰化系统设计输入 171
6.2 惰化系统设计原则与功能流程分析 172
6.3 惰化系统结构设计 176
6.3.1 燃油箱结构 176
6.3.2 惰化系统原理方案设计与选型 177
6.3.3 惰化系统管网数模设计 185
6.4 惰化系统性能计算 187
6.4.1 惰化流量需求计算 187
6.4.2 系统主要零部件尺寸估算 195
6.4.3 系统性能仿真计算 196
6.5 燃油惰化系统设计中需注意的几点事项 202
6.6 燃油惰化系统工程设计软件简介 205
第7章 惰化流场数值模拟技术 214
7.1 惰化流场数值模拟基本过程 214
7.2 惰化流场数值模拟方法研究 216
7.2.1 惰化流场数学模型 216
7.2.2 惰化流场数值模拟方法 219
7.2.3 模型简化与网格生成方法 223
7.3 惰化流场数值模拟方法的验证 224
7.4 数值模拟方法的应用 230
7.4.1 油箱模型及进气方式 230
7.4.2 计算网格生成 232
7.4.3 油箱惰化仿真结果与分析 233
主要参考文献 242
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