Расчет системы кондиционирования при стоянке самолета.

-Расход воздуха в одной подсистеме СКВ:

,

где: G_n-расход воздуха, подаваемый системой отбора в установку охлаждения, G_n=3800 кг/ч; n=2 — число подсистем СКВ.

G_n¹=1900кг/ч.

-Для данного расхода воздуха из справочных данных выбираем стандартный
турбохолодилъник с номинальным давлением на входе Р_тхвх, которое явля­ется требуемым давлением в точке 10 расчетной схемы:

.

-Требуемое давление за промежуточным компрессором:

,

где: - потери давления в основной линии от выхода ком­прессора до входа в турбину.

.

-Требуемое давление в точке отбора воздуха от компрессора двигателя:

где: - аэродинамическое сопротивление тепло­обменника системы отбора ВВТО и первичного теплообменника ВВТ1,

p_к1 = 1,345 - степень сжатия в компрессоре турбохолодильника.

-Давление торможения:

,

где: - атмосферное давление по МСА на высоте Н=0 м; М_Н=0 -число Маха полета самолета.

.

-Давление воздуха на входе в компрессор двигателя:

,

где: - коэффициент потерь полного давления в дозвуковом воздухоза­борнике.

.

-Требуемая степень сжатия воздуха в компрессоре двигателя:

,

-Требуемое число ступеней компрессора двигателя:

где: - степень сжатия одной ступени компрессора.

, принимаем: .

-Температура торможения:

где: - температура окружающего воздуха по МСА, при Н=0 м.

.

-Температура воздуха за компрессором двигателя в точке отбора:

,

где: - КПД компрессора.

.

-Температура воздуха на выходе из системы отбора:

где: - температура продувочного воздуха на входе в теплообменник:

-тепловая эффективность воздухо-воздушного теплообменника ВВТО.

.

-Температура воздуха на выходе из первичного теплообменника:

(3.11)

где: - температура продувочного воздуха на входе в теплообменник;

-тепловая эффективность воздухо-воздушного теплообменника ВВТ1.

-Давление воздуха за турбиной:

,

где: - давление воздуха в кабине самолета: -аэ­родинамическое сопротивление конденсатора по холодной линии; - аэродинамическое сопротивление воздухораспределительной сети.

.

-Степень расширения воздуха в турбине:

 

, .

-Температура воздуха за компрессором турбохолодильника:

,

где: - КПД компрессора турбохолодильника.

.

-Температура горячего воздуха на входе в конденсатор:

,

где: - температура продувочного воздуха на входе в теплообменник;

-тепловая эффективность воздухо-воздушного теплообменника ВВТ2 на данном режиме работы СКВ; - тепловая эффективность регенера­тора; - предварительно заданное значение температуры воздуха перед теплообменником регенератором.

.

 

-Температура воздуха на выходе из основного теплообменника:

, .

-Температура воздуха перед турбиной:

, .

-Расчет системы кондиционирования на данном режиме работы произво­дится при максимальном влагосодержании наружного воздуха:

-Давление воздуха в горячей линии перед входом в конденсатор:

,

где: - падение давления на участке схемы от выхода про­межуточного компрессора до входа в конденсатор по горячей линии.

.

-Содержание капельной влаги в воздухе на входе в конденсатор:

,

 

.

-Давление воздуха перед влагоотделителем:

,

где: - аэродинамическое сопротивление конденсатора по горячей линии.

.

-Количество капельной влаги перед влагоотделителем:

,

где: - давление насыщения водяных паров при температуре .

-Влагосодержание воздуха за влагоотделителем:

,

где: - коэффициент влагоотделения влагоотделителя высокого давления.

-Расход воды высаждаемый во влагоотделителе:

.

-Температура влажного воздуха за турбиной находится из уравнения

ба­ланса энтальпий влажного воздуха за турбиной:

где: - теплота парообразования воды; -изобарная теплоемкость воздуха; .

-Температура сухого воздуха Т₁₁ на выходе из турбины:

где: - КПД турбины на данном режиме работы системы.

-Влагосодержание насыщенного воздуха за турбиной:

 

где: - давление насыщения водяных паров при температуре .

Решая совместно уравнения (3.23 - 3.25) методом итераций получаем:

-Температура воздуха в горячей линии на выходе из конденсатора:

где: - тепловая эффективность конденсатора.

.

,

-Температура воздуха на входе в воздухораспределительную (Т₁₃=0):

(3.29)

-Влагосодержание насыщенного воздуха на входе в воздухораспределительную сеть:

где: - давление насыщения водяных паров при температуре ;

.

или

-Увеличение влагосодержания воздуха в кабине за счет влаговыделения,

пас­сажирами и экипажем:

где: - количество пассажиров и членов экипажа на борту самолета;

-влаговыделения одного человека при кабинной температуре

; - общий расход воздуха, подаваемый системой кондиционирования в кабину.

-Относительная влажность воздуха в кабине самолета:

,

где: -влагосодержание воздуха поступающего в кабину из СКВ;

-давление насыщения воздуха при кабинной температуре .

%.

В соответствии с требованиями ЕНГЛС относительная влажность воз­духа в кабине самолета должна быть в пределах 25... 60 % на всех режимах по­лета. На данном режиме относительная влажность воздуха ненамного выходит за границы этих пределов. Найдем расхождение между оптимальной и расчет­ной относительной влажностью:

, %.

Как видно из результата, расхождение между оптимальной и расчетной относительной влажностью воздуха составляет менее 5%, что является допустимым.