Durch zukünftige größere Flugzeuge, die mehr Passagiere über größer Entfernung transportieren können, wird die Kondensationsproblematik im Bereich der Isolierung erhöht, zumal geplant ist, die Luftfeuchtigkeit in der Kabine anzuheben. In der vorliegenden Arbeit werden aktive und passive Maßnahmen zur Reduktion der Wasseransammlung aufgezeigt. Aufbauend auf einem eindimensionalen SIMULINK-Modell zur Beschreibung der Temperaturen und der Verteilung der trockenen Luftströmungen im Flugzeugrumpf erfolgt die globale Bilanzierung der Enthalpie- und Massenströme feuchter Luft in einem mathematisch-physikalischen Simulationsmodell. Mit dem Modell können die Temperaturen, Massenströme, Drücke und Kondensatmengen in den verschiedenen Bereichen eines Flugzeuges berechnet werden. Mit dem Modell konnte der positive Einfluss der aktiven Belüftung von Teilbereichen mit relativ trockener Luft auf die Kondensation im Bereich der Isolierung gezeigt werden. Für die lokale Untersuchung des Feuchtetransportes im Bereich der Isolation wurden ein- und zweidimensionale Rechnungen durchgeführt und dabei der Einfluss von passiven Maßnahmen auf die Wasseransammlung betrachtet. Diese berücksichtigen die Anordnung der Isolierpakete relativ zur Rumpfstruktur sowie die Auswahl geeigneter Umhüllungsfolien zur Verringerung der Kondensation. Für die 1D-Simulation wurde ein MATLAB-Programm zur gekoppelten Berechnung des Wärme- und Stofftransportes um die Adaptivität der Folien erweitert. Es wird als Bauweise eine Anordnung mit einem zusätzlichen definierten Luftspalt zwischen Isolierung und Struktur vorgeschlagen und mit einem CFD-Programm zweidimensional berechnet. Zur Validierung wurden Messungen an einem Modellversuchsstand durchgeführt.
Wärme- und Stofftransport in einer Flugzeugkabine unter besonderer Berücksichtigung des Feuchtetransportes
2006
246 Seiten, Bilder, Tabellen, 67 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
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