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作者:张中波;陈亭西;肖鹏
单位:1.中国民用航空飞行学院航空工程学院
摘要:建立了180座窄体客机客舱全尺寸模型,采用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法分析了不同空调送风量下,客舱扩大型火灾产生的CO和温度分布规律。基于FED失能模型和高温失能模型,分析了不同位置乘客在CO与高温双重影响下的耐受时间阈值。结果表明,增强客舱通风可使CO蔓延速度降低约50%,且CO的扩散范围显著缩小,第120 s时CO体积分数超过4 500×10~(-6)的区域从25排缩小至12排。提高空调送风量可延长舱内乘客的忍耐极限时间2~50 s。值得注意的是,内流场环境使火灾对后舱的乘客影响更为明显,送风量为15 L时,客舱后部CO体积分数增长速率为客舱前部的1.96倍;随着送风量增加,前后舱室CO体积分数的非对称性加剧;在15 L送风量时,前后舱室CO体积分数增长速率差异是5 L时的2.55倍。在空调系统正常送风的情况下,大多数乘客在火灾中失能的时间仅为60~100 s。若机组成员能够及时调高空调送风量,乘客的可耐受时间可延长2~50 s。此外,客舱前部乘客的失能时间阈值比后部乘客长约30 s。
关键词:安全工程;民机火灾;CO烟气;CFD仿真;人员失能
基金资助:中国民用航空飞行学院研究生创新基金项目(24CAFUC10205)