飞机客舱的乘员舱舒适性分析与优化

飞机环境控制系统（ECS）的主要任务是为机组人员和乘客提供空气，热控制和客舱增压。需为每位乘客提供0.55磅/分钟的新鲜空气，其要求如下：

• 适当的氧气水平
• 湿度范围为7-15％
• 温度范围为21-25°C
• 压力水平约为750hPa

通过控制排出陈旧空气来调节客舱所需的压力。再循环空气和新鲜空气以大致相等的比例混合。

正常的飞行过程中，机舱温度会被调节到21-25°C。在炎热的天气在地面上为客舱降温，估计每位乘客消耗的冷却功率约为150-200W。对于具有350名载客容量的大飞机而言，其所需的冷却功率将超过50kW。

在ECS系统运行时，其动态工况可以表明冷却效率：

• 典型的夏季工况：从40°C冷却到24°C
• 典型的冬季工况：从-25°C升温到21°C

客舱的目标温度必须在30分钟内达到。在冬季升温工况下，新鲜空气需要达到70°C。与总燃料消耗量相比，环境控制系统所需燃料的比例约为5％。
在夏季工况下，飞机停在地面上，大约25％的环境控制系统功率被用于空气除湿。现在我们使用高压水分离器来实现这个目的。其原理为空气在高压水平下比在正常压力下吸收更少的水分。