A320飞机空调系统工作原理与维护分析

CivilAviationUniversityofChina毕业设计(论文)专业：飞行器动力工程学号：121130151学生姓名：司宇所属学院：继续教育学院指导教师：徐美健二〇一五年十月中国民航大学本科生毕业设计(论文)A320飞机空调系统工作原理与维护分析A320AirplaneAirConditionSystemWorkingPrincipleandMaintenanceAnalysis专业：飞行器动力工程学生姓名：司宇学号：12110151学院：继续教育学院指导教师：徐美健2015年10月创见性声明本人声明：所呈交的毕业论文是本人在指导教师的指导下进行的工作和取得的成果，论文中所引用的他人已经发表或撰写过的研究成果，均加以特别标注并在此表示致谢。与我一同工作的同志对本论文所做的任何贡献也已在论文中作了明确的说明并表示谢意。毕业论文作者签名：签字日期：年月日本科毕业设计（论文）版权使用授权书本毕业设计（论文）作者完全了解中国民航大学有关保留、使用毕业设计（论文）的规定。特授权中国民航大学可以将毕业设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交毕业设计（论文）的复印件和磁盘。（保密的毕业论文在解密后适用本授权说明）毕业论文作者签名：指导教师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日-ⅰ-摘要飞机空调系统是飞机中一个重要的系统，其基本任务是使飞机的座舱和设备舱在各种飞行条件下具有良好的环境参数，与飞机在飞行过程中人员的正常工作和生活以及设备的正常工作有着直接关系。空调系统遍布飞机驾驶舱、客舱、货舱和电子设备舱等，管路、部件、系统结构繁多，在使用过程中，很容易出现各种问题。本篇论文首先通过对飞机空调系统进行了一个概述性的描述，说明了人体会环境参数的要求。然后以空客320飞机空调系统为例，对A320飞机空调系统以及部件进行了详细的介绍。最后对A320飞机空调系统常见的故障进行了分析并且提出了排故措施。在提高对飞机空调系统的认知度的同时，也为以后的工作提供了参考资料，减少了不必要的资源的浪费。关键词：空调系统；工作原理；使用维护；故障分析-ⅱ-ABSTRACTTheairconditionsystemisaveryimportantsysteminanaircraft.Themainfunctionofthissystemistomaintainasuitableparameterduringflightinthepressurezones.Itdirectlyaffectshuman’sandequipment’sworking.Airconditionsystemdistributesinmanycomponentslikecockpit,cabin,cargoandelectroniccompartment.Ithasahighpossibilitytogetmalfunctionbecauseofitscomplicatedducts,componentsandstructure.Firstly,asummaryofairconditionsystemisintroduced.Itprovideshuman’srequirementofenvironmentparameters.Secondly,airbus320airconditionsystemanditscomponentsareintroducedindetail.Atlast,severalkindsofcommonfailuresareanalysedandtherelativetroubleshootingprocedureisadvised.Itcanhelppeopleunderstandtheaircraftairconditionsystem,providereferencemediaandsavetheresourcesatthesametime.KeyWords:Airconditioningsystem；Workingprinciple；Theusingofmaintenance；FailureAnalysisii目录第1章绪论................................................................11.1空调系统产生的原因...........................................................................................................11.2空气循环制冷系统的优点..................................................................................................1第2章A320空调系统介绍及工作原理..........................................42.1空调系统的组成与功用......................................................................................................42.2空调系统的分系统的组成与功用......................................................................................72.3空调系统的工作原理........................................................................................................11第3章空调组件（PACK）的超温故障分析.....................................133.1PACK组成及工作原理......................................................................................................133.3故障树................................................................................................................................15第4章A320空调系统常见故障维护...........................................174.1驾驶舱或客舱温度过高....................................................................................................174.2客舱异味故障分析与排除................................................................................................184.3流量控制活门故障分析与维护........................................................................................194.4电子设备通风系统故障....................................................................................................204.5座舱压力不能保持............................................................................................................224.6气滤及类气滤部件的故障分析与维护............................................................................224.7空调系统其他故障分析与维护........................................................................................23第5章总结...............................................................25参考文献...................................................................26致谢.....................................................................27中国民航大学本科生毕业设计（论文）1第1章绪论1.1空调系统产生的原因早在1909年8月法国的飞行员路易.布莱里奥成功飞越英吉利海峡，由于当时飞机的飞行高度不高，飞机的承载效率不高，飞机的技术不够成熟。因此在早期的航空飞行员与旅客只能裹着厚厚的保暖服飞行，直至1936年空调系统开始装载在飞机上，飞行员们和旅客才能从极端的飞行环境中解脱出来。由于空气是有重量的，所以能产生压力，地球引力的作用是使空气分布很不均匀，越接近地球表面空气的密度也越大，所以大气的压力也越大，随着高度的增加，大气的压力下降。低气压对人体本身也有危害，随着大气压力的降低，人体会出现高空的胃肠胀气、组织气肿等高空减压症。压力降低，体内的气体过饱和游离形成气泡，阻碍血液流通并压迫神经，导致关节和头部疼痛，若高度升至19200米时，大气压力为47mmHg，水的沸点为37℃，这等于人体的正常体温，如果人体暴露在该环境下，体内的液体将会沸腾汽化导致皮肤水肿，人体温度将降低至难以生存。高空环境的另外两个因素是缺氧和低温，平流层的温度大致在-56.5℃；飞行高度增加，大气压力减少，空气密度减少，单位体积的空气含量减少至直接导致人体血液中的氧气饱和度降低，从而导致高空缺氧。从6km高度属于严重缺氧高度，会发生身体代谢功能严重障碍；到7km高度，人体的代偿活动已不足以保证大脑皮层对氧的最低需要量，人大脑会迅速出现意识丧失，产生突然虚脱。民航客机一般在对流层飞行，对流层的特点是：空气温度随高度增加而均匀降低，平均梯度为6.5℃/km；空气湿度随高度增加而迅速减小。高度为6km时，水蒸气含量只有地面的1/10，高于9km后，大气中含水量极少；大气中的固态杂质也随高度增加而迅速减少。大气压力随高度增加而降低给飞行带来的主要困难是缺氧和低压，此外，压力变化速率太大也会给人的生理造成严重伤害。从1903年莱特兄弟进行人类历史上的首次成功的将飞机飞离地面几米高，到今天的民航固定翼客机运行在一万米高空左右的对流层到平流层底部。为使驾驶员能够生存并提高驾驶时的舒适度以及提高座舱的舒适度，空调系统在飞机上的运用随着飞行高度、飞行速度的增加也在不断革新。空调系统的作用是：产生压力、调节温度、提供氧气。1.2空气循环制冷系统的优点飞机上使用的制冷系统有空气循环和蒸发循环两种基本类型：空气循环制冷系统中国民航大学本科生毕业设计（论文）2是以空气为制冷工质，以逆布雷顿循环为基础的；蒸发循环制冷系统是以在常温下能发生相变的液态制冷剂为工质，是建立在卡罗循环的基础上的。空气循环制冷系统通过压缩空气在膨胀机中绝热膨胀获得低温气流实现制冷，其理想的工作过程包括等熵压缩、等压冷却、表1-1不同高度人体生理反应高度（ft）含氧饱和度症状800090%以上无明显反