Детальная информация

Представляются данные численного моделирования вентиляционного течения в модели салона пассажирского самолета, выполненного на основе RANS подхода с использованием различных моделей турбулентности. Задача решена в 2D и 3D постановках с учетом и без учета загромождающих салон элементов. Проведено исследование эффективности вентиляции при распространении углекислого газа из расположенного в салоне точечного источника. Расчеты выполнены в коммерческом CFD-пакете ANSYS Fluent. В ходе методических расчетов проведена оценка применимости моделей турбулентности: стандартной k-ε, k-ε RNG и k-ω SST для прогнозирования вентиляционного течения в салоне пассажирского самолета. Показано, что профили скорости, полученные в 2D и 3D постановках, совпадают между собой. Сделан вывод о том, что течение однородно в третьем направлении. Полученные в расчетах данные о поле скорости и характеристиках турбулентности согласуются с экспериментальными. Исследовано влияние на структуру течения расположения приточных отверстий (над и под багажными отсеками). Проведен анализ влияния на течение загромождающего салон элемента. Для этих вариантов выполнены оценки эффективности вентиляции и средних значений концентрации CO2.

The numerical simulation of the ventilation flow in the passenger aircraft cabin model was performed on the basis of RANS approach using various turbulence models. The 2D and 3D problem formulations with and without taking into account the elements cluttering the cabin were considered. The study of ventilation efficiency in the propagation of carbon dioxide from a point source located in the passenger compartment was carried out. The calculations were performed in the commercial CFD package ANSYS Fluent. In the course of the methodical calculations, the applicability of the standard k-ε, k-ε RNG and k-ω SST turbulence models for predicting the ventilation flow in the passenger plane cabin was evaluated. It is shown that the velocity profiles obtained in 2D and 3D formulations coincide with each other. It is concluded that the flow is homogeneous in the third direction. The calculated data on the velocity field and turbulence characteristics agreed well with the experimental data. The effect on the flow structure of the location of inlets (above and below the luggage compartments) has been investigated. The effect on the flow of the cluttering interior element has been analyzed. For these variants, estimates of ventilation efficiency and average values of CO2 concentrations are made.