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环境科学学报 2019年第12期39卷 4235-4241页

作者：曹惠玲汤鑫豪苗佳禾中国民航大学航空工程学院

飞机起飞着陆循环(LtO)阶段包含高推力的起飞和爬升阶段,具有排放强度高、排放特性不稳定的特点.同时,该阶段飞行高度低,尾气排放会直接影响机场周边人群.因此,本文依据机载快速存取记录器(QAR)数据中的低压转子转速等特征参数,对LtO进... 详细信息

飞机起飞着陆循环(LtO)阶段包含高推力的起飞和爬升阶段,具有排放强度高、排放特性不稳定的特点.同时,该阶段飞行高度低,尾气排放会直接影响机场周边人群.因此,本文依据机载快速存取记录器(QAR)数据中的低压转子转速等特征参数,对LtO进行精确的阶段划分.同时,建立发动机排放特性参数与推力关系模型,并使用p3-t3方法对国际民航组织公布的发动机各阶段排放指数进行修正,最终计算GE90-115B发动机某次LtO阶段的实际氮氧化物排放量.结果表明,该方法与国际民航组织推荐的标准LtO估算方法相比,总量相差约40%,与原有的BM2方法相比也存在一定差异.分析认为,这种依据QAR实际飞行数据并结合发动机排放特性参数的发动机排放量计算方法,可以更加真实地反映发动机性能对排放特性的影响,可很好地适用于具体航班氮氧化物排放量的精确估算,为近地面飞机排放评估乃至机场排放清单的编制提供更加准确的依据.

关键词：氮氧化物 p3-t3方法排放指数快速存储记录器(QAR)

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基于Gaussian puff模型的航空器排放扩散特性研究

基于Gaussian puff模型的航空器排放扩散特性研究

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作者：汤鑫豪中国民航大学

学位级别：硕士

随着社会经济的持续增长,航空运输在全球客、货运中占据着愈加重要的地位,航空器对环境的影响也受到各国政府和公众的更多关注,开展航空器排放扩散特性研究工作有助于航空业的节能减排和环境保护工作的开展。针对气态污染物的估算及适... 详细信息

随着社会经济的持续增长,航空运输在全球客、货运中占据着愈加重要的地位,航空器对环境的影响也受到各国政府和公众的更多关注,开展航空器排放扩散特性研究工作有助于航空业的节能减排和环境保护工作的开展。针对气态污染物的估算及适航符合性验证,本文分别使用标准LtO循环方法、BM2方法、p3-t3方法,结合快速存储记录器（QAR）数据建立近地面LtO阶段的排放计算模型。在此基础上,提出通过估算方法计算航空排放适航指标的技术路径,完成对污染物排放的适航规章和技术标准的分析。针对二氧化碳排放水平的评估和适航性验证,提出基于QAR数据的飞机碳排放水平快速评估方法,建立燃油消耗率和飞行速度相对于推力的修正关系,通过飞机总重换算求解不同测量条件下的比航程（SAR）值并结合飞机基准几何因子（RGF）,完成二氧化碳排放水平的评估。在完成排放估算的基础上,依据大气湍流效应的原理,根据分布统计模型条件下的原始高斯模式分析固定源持续扩散和移动源持续扩散模型,结合航空器运动特点建立相对坐标系下的Gaussian puff模型。建立航空器在近地面LtO阶段时的排放产物扩散模型,根据一架B777-200飞机的QAR数据完成了对污染物排放下风向区域的浓度模拟。本文结合QAR数据,分别完成了对气态污染物和二氧化碳的排放及适航性研究工作,并建立近地面污染物扩散模型,相关成果可为飞机的排放适航验证工作以及机场周边区域的环境保护工作提供技术支持。

关键词：气态污染物排放 BM2方法 p3-t3方法二氧化碳排放适航

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民机全污染物排放计算与扩散特性研究

民机全污染物排放计算与扩散特性研究

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作者：晏嘉伟中国民航大学

学位级别：硕士

航空运输在经济快速增长、货运和客运需求与日俱增的大环境下显得极为重要,伴随而来的航空器对环境带来的影响也备受各方关注,各国学者针对航空器排放污染物的排放与扩散特性研究急剧增多,此类研究能极大的帮助航空业在节能减排、环境... 详细信息

航空运输在经济快速增长、货运和客运需求与日俱增的大环境下显得极为重要,伴随而来的航空器对环境带来的影响也备受各方关注,各国学者针对航空器排放污染物的排放与扩散特性研究急剧增多,此类研究能极大的帮助航空业在节能减排、环境保护工作方面的开展。本研究依托机载QAR(Quick Access Recorder,快速存储记录器)数据,分别完成了对全航段气态污染物和颗粒污染物的排放及扩散特性研究工作,并建立航空器近地面污染物扩散模型。针对气态与颗粒污染物的估算,分别使用p3-t3方法、形成氧化方法,结合QAR数据建立全航段全污染物排放计算模型。依据得到的全航段污染物排放量,将航空污染物排放成本纳入飞行总成本中,利用改进飞行总成本模型计算实际飞行成本。同时,讨论了燃油成本、时间成本及排放成本在综合成本中所占的比例。以污染物排放特性研究为基础,借助原始高斯模式分析固定源、移动源持续扩散模型,建立相对坐标系下的Gaussian puff基础模型,进而融合航空器实际运行状况及机场周边环境因素对其进行修正。完成航空器在近地面LtO(Landing and take-off,起降着陆)循环飞行时的排放污染物扩散评估模型的建立,结合飞机QAR数据完成了排放污染物扩散模拟,确定了污染物扩散趋势,并分析了污染物影响范围,提出了相应的浓度监测点设置方案。本研究相关成果可为飞机的排放适航验证工作、航空公司初步评估飞机运行成本以及分析飞机排放对机场周边区域的影响工作提供较为全面的理论依据,并可为民用机场环境质量评估提供基础。

关键词：气态污染物排放颗粒污染物排放 p3-t3方法形成氧化方法飞行成本扩散模拟环境评估

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