Проектирование системы кондиционирования воздуха среднемагистрального пассажирского самолета (стр. 3 из 6)
- Температура воздуха за компрессором турбохолодильника:
(3.14)где:
=0,69 – КПД компрессора турбохолодильника, 
= 1.2Т4= 373.952 К
- Температура горячего воздуха на входе в конденсатор:
(3.15)где: Т6=Т* – температура продувочного воздуха на входе в теплообменник;
=0.5 – тепловая эффективность воздухо-воздушного ВВТ2 на данном режиме работы СКВ; 
=0,38 – тепловая эффективность регенератора;Т9= 299.16 К – предварительно заданное значение температуры воздуха перед теплообменником регенератором.Т7= 326.016 К
- Температура воздуха на выходе из основного теплообменника:
, Т5= 315.62 К (3.16)- Температура воздуха перед турбиной:
Т10=Т9пр-(Т5-Т7), Т10= 315.62 К (3.17)
- Расчет системы кондиционирования на данном режиме работы производится при максимальном влагосодержании наружного воздуха:
- Давление воздуха в горячей линии перед выходом в конденсатор:
(3.18)где:
- падение давления на участке схемы от выхода промежуточного компрессора до входа в конденсатор по горячей линии:Р7= 373300 Па.
- Содержание капельной влаги в воздухе на входе в конденсатор:
(3.19) 
- Давление воздуха перед влагоотделителем:
P8=P7-
Pкд (3.20)где:
=5000Па – аэродинамическое сопротивление конденсатора по горячей линии.Р8= 368333.33 Па.
- Количество капельной влаги перед влагоотделителем:
(3.21)где: Рн8= 2762 Па – давление насыщения водяных паров при температуре Т8=Т9
- Влагосодержание воздуха за влагоотделителем:
(3.22)где:
- коэффициент влагоотделения влагоотдлелителя высокого давления. 
- Расход воды высаждаемый во влагоотделителе:
Gвд= 41.431 кг/ч (3.23)- Температура влажного воздуха за турбиной находится уз уравнения баланса энтальпий влажного воздуха за турбиной :
r(d10-dн11)=ср(Т11вл-Т11) (3.24)
где: r=2500000 Дж/кг – теплота парообразования воды; Ср=1005 Дж/кгК – изобарная теплоемкость воздуха;d10 = d9
- Температура сухого воздуха Т11 на выходе из турбины:
(3.25)где:
= 0.5 – КПД турбины на данном режиме работы системы . 
- Влагосодержание насыщенного воздуха за турбиной:
(3.26)где: Рн11- давление насыщения водяных паров при температуре Т11вп
Решая совместно уравнения (3.24 – 3.26) методом итераций получаем:
Т11вл= 276.549 К,
- Температура воздуха в горячей линии на выходе из конденсатора:
(3.27)где:
- тепловая эффективность конденсатора.Т8= 313.649 К
(3.28)- Температура воздуха на входе в воздухораспределительную (на стоянке рециркуляция кабинного воздуха отсутствует, т.е. Т13=0) сеть находится из решения уравнения баланса энтальпий потоков холодного и горячего воздуха в конденсаторе:
(3.29)- Влагосодержание насыщенного воздуха на входе в воздухораспределительную сеть:
(3.30)где: Рн12- давление насыщения водяных паров при температура Т12; Р12=Рк+
Рврс, Р12= 106300 ПаРешая совместно уравнения (3.28 и 3.29) методом итераций получим:
Т12= 283.314 К или tскв= 5.912 оС
- Увеличение влагосодержания воздуха в кабине за счет влаговыделения пассажирами и экипажем:
(3.31)кондиционирование воздух самолет взлетный
где: nнэ=220 чел. – количество пассажиров и членов экипажа на борту самолета; gл- влаговыделение одного человека при кабинной температуре tк=20С; Gскв – общий расход воздуха, подаваемый системой кондиционирования в кабину.
- Относительная влажность воздуха в кабине самолета:
(3.32)где: d12=d9 – влагосодержание воздуха поступающего в кабину из СКВ; Рнк=2339 Па
– давление насыщения воздуха при кабинной температура tк=20С.
%В соответствии с требованиями ЕНЛГС относительная влажность воздуха в кабине самолета должна быть в пределах 25…60% на всех режимах полета. Расчетной относительная влажность удовлетворяет этим требованиям и является оптимальной.
3.2 Расчет системы кондиционирования на режиме крейсерского полета
На режиме крейсерского полета в самолете работает система рециркуляции кабинного воздуха и система увлажнения воздуха подаваемого в кабину экипажа.
- Расход воздуха в одной подсистеме СКВ определяется по формуле (3.1)
Gn= 3297 кг/ч
- Требуемое давление в точке 10 расчетной схемы ( рис.2) принимаем таким же, как и в п.3.1: Р10mp=350000 Па
- Требуемое давление за промежуточным компрессором определяется по формуле (3.2): Р4mp=389000 Па.
- Требуемое давление в точке отбора воздуха от компрессора двигателя определяется по формуле (3.3):
- Давление торможения определяется по формуле (3.4) при Рн=19391 Па и Мн=0,8 (для высоты полета Н=12000 м и скорости полета М=850 км/ч):
Р*=29560 Па.
- Давление воздуха на входе в компрессор двигателя определяется по формуле (3.5) при соответствующем значении давления торможения Р*:
Рвх=28670 Па
- Требуемая степень сжатия воздуха в компрессоре двигателя определяется по формуле (3.6) при соответствующих значениях параметров:
=12.605- Требуемое число ступеней компрессора двигателя определяется по формуле (3.7):
nст= 9.385, принимаем nст=10
- Температура торможения определяется по формуле (3.8) при Тн=231К (МСА, Н=12000 м):
Т*= 260.568 К
- Температура воздуха за компрессором двигателя в точке отбора по формуле (3.9):
Т0= 549.665 К
- Температура воздуха на выходе из системы отбора определяется по формуле (3.10) при соответствующих значениях параметров:
Т1=356.368 К
- Температура воздуха на выходе из первичного теплообменника определяется по формуле (3.11) при соответствующих значениях параметров:
Т3= 405.116 К
- Давление воздуха за турбиной определяется по формуле (3.12) при Рк=75391 Па (в соответствии с законом регулирования давления в кабине):
Р11= 85390 Па
- Степень расширения воздуха в турбине определяется по формуле (3.13) при соответствующих значениях параметров:
=4,099- Температура воздуха за компрессором турбохолодильника определяется по формуле (3.14) при соответствующих значениях параметров:
Т4= 343.087 К
- Температура горячего воздуха на входе в конденсатор определяется по формуле (3.15) при
=0 ( на высоте крейсерского полета основной теплообменник отключен) и Т9= 311.73 К:Т7= 285.089 К
- Температура воздуха на выходе из основного теплообменника :
Т5=Т4, Т5= 301.827 К
- Температура воздуха перед турбиной определяется по формуле (3.17) при соответствующих значениях параметров:
Т10= 307.967 К
- Расчет системы кондиционирования на высоте крейсерского полета производится при сухом наружном воздухе (dн=0), т.е. влагоотделитель не работает.
- Температура воздуха на выходе из турбины определяется по формуле (3.25) при
=0,5 ( на высоте крейсерского полета включена обводная линия турбины) и соответствующих значениях параметров: