机载中空纤维膜分离性能及民机燃油箱冲洗惰化研究

作     者：薛勇 

作者单位：南京航空航天大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘卫华

授予年度：2010年

学科分类：082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 08[工学] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：油箱惰化 燃油冲洗 频率传质 空气分离模块 实验研究 

摘      要：民机一般采用惰性气冲洗方法对飞机燃油箱进行惰化保护,该方法利用空气分离模块（ASM—Air Separation Module）产生富氮气体（NEA—Nitrogen Enriched Air）,并将富氮气体通入燃油箱上部空间,用以稀释油箱上部气相空间原有的及由于飞机爬升或晃动而从燃油溢出到气相空间的氧气。 针对民机油箱惰化技术的研究任务要求,论文通过搭建一个实验平台,对空气分离模块在不同条件下的工作性能进行实验;并通过整理实验数据获得膜工作温度、ASM进气压力和飞行高度对ASM工作性能的影响;基于已有的实验数据,利用人工神经网络方法模拟和预测了其它ASM模块的工作性能,获得各参数单独变化对ASM工作性能的影响。文章还建立了燃油气液界面的频率传质模型,并将此模型计算结果和FAA所公布的实验结果进行对比,验证了其有效性;在此基础上,利用该频率传质模型,分析了载油率对燃油箱上部空间氧浓度变化的影响规律;同时,也就飞机在地面滑行阶段,不同氧浓度NEA惰化效果进行了模拟,研究结果表明:7%氧浓度NEA是滑行-起飞阶段对飞机燃油箱进行冲洗的最优浓度。