Experimental and numerical investigation of airflow and contaminant transport in an airliner cabin mockup

Zhang, Zhao; Chen, Xi; Mazumdar, Sagnik; Zhang, Tengfei; Chen, Qingyan

doi:10.1016/j.buildenv.2008.01.012

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“…In the present analysis, k -ε turbulent model in the RNG form is adopted, because it was broadly validated by other authors in different enclosed environments [13,16,[18][19][20] and, moreover, for the case analyzed in the present paper, to the best of our knowledge, experimental data, to validate the model, do not exist.…”

Section: Governing Equationsmentioning

confidence: 99%

“…Recently Zhang et al [16] investigated airflow and contaminant transport in an occupied cabin by both experimental measurements and numerical simulation with CFD. The numerical simulation used the Reynolds averaged Navier-Stokes equations based on the RNG k-ε model to calculate the air velocity, air temperature and concentration of gas contaminants.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Numerical investigation of transient thermal and fluidynamic fields in an executive aircraft cabin

Bianco¹,

Manca²,

Nardini³

et al. 2009

Applied Thermal Engineering

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International audienceThe objective of the present work is the numerical simulation of the thermal and fluid dynamic field in the cabin of an executive aircraft. A transient analysis is conducted on three and two-dimensional models of an executive aircraft cabin and a comparison of the two approaches is provided. In the model, a global thermal conductance was considered to take into account both the external environment and the fuselage material. The results, provided in terms of graphs and contours, refer to the three and two-dimensional models with inclined top inlets with respect to the vertical direction of an angle of 45°. A good qualitative agreement between the results of the two and three dimensional models is detected

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Section: Governing Equationsmentioning

confidence: 99%

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Numerical investigation of transient thermal and fluidynamic fields in an executive aircraft cabin

Bianco¹,

Manca²,

Nardini³

et al. 2009

Applied Thermal Engineering

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“…Embora o sistema MV proporcione um ambiente com baixa estratificação de temperatura [11]; [5], problemas de desconforto térmico, com sensação de frio ou de calor, têm sido verificados [5]; [10]; [12]. Além disso, a recirculação do ar pela cabine pode dispersar os contaminantes com maior facilidade pelo interior da aeronave.…”

Section: Introductionunclassified

Influência De Sistema De Ventilação Personalizada Instalado Na Poltrona Na Dispersão De Partículas Expiratórias Em Cabine De Aeronave: Resultados Finais

Celline¹,

Fabichak²,

Tribess³

2017

Blucher Engineering Proceedings

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RESUMOCada vez mais, o desenvolvimento de aeronaves vem ocorrendo, não somente visando a segurança nos voos, mas também com o propósito de prover bem-estar e conforto a bordo. Uma das formas de melhorar as condições de conforto térmico no interior das cabines de aeronaves consiste na utilização de sistemas de ventilação personalizada, permitindo aos ocupantes criar condições de microclima em seu entorno. No entanto, há a necessidade de se verificar se estes sistemas podem também auxiliar na remoção de contaminantes no interior das aeronaves. Resultados finais de estudo da influência de sistema de ventilação personalizada instalado na poltrona na dispersão de partículas expiratórias em um mock-up de 12 lugares são apresentados no presente trabalho. Resultados parciais deste estudo foram apresentados no SIMEA 2016. O mock-up, instalado no Laboratório de Conforto Térmico e de Qualidade do Ar da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, possui as mesmas características do interior de uma aeronave comercial com quatro poltronas por fileira. Os ensaios foram realizados com temperatura do ar insuflado na cabine a 18°C, correspondendo a uma leve sensação de frio, e temperatura do ar insuflado pelo sistema personalizado a 24°C, com vazão de 3,0 ℓ/s. As partículas simulando uma pessoa espirrando foram injetadas em dois pontos no fundo da cabine, respectivamente, na poltrona próxima da fuselagem e na poltrona perto do corredor, a 1,10m do piso, que corresponde à região de respiração. A contagem de partículas também foi realizada a 1,10m do piso nos assentos da fileira imediatamente à frente do ponto de injeção das partículas, ou seja, na fileira do meio do mock-up, onde se encontra instalado o sistema de ventilação personalizada. Medições para o mapeamento dos perfis de temperaturas e de velocidades do ar também foram realizadas. Os resultados mostraram que a dispersão de partículas sofre forte influência do sistema de ventilação personalizada e do ponto de injeção das partículas. A quantidade de partículas expiratórias na cabine sempre foi menor quando a injeção foi feita pelo assento junto à fuselagem. Isto ocorre devido ao sistema de ventilação da cabine ser por mistura, com exaustão do ar pela parte inferior próximo da fuselagem. Por outro lado, a injeção de partículas pelo corredor é a condição mais favorável à dispersão das partículas expiratórias. O sistema personalizado instalado na poltrona no assento próximo da fuselagem e no assento próximo do corredor foi capaz de reduzir, respectivamente, em 40% e 65% a quantidade de partículas expiratórias na zona de respiração nestas poltronas. Adicionalmente, quando o sistema personalizado está funcionando junto ao corredor, a redução das partículas em toda a fileira é de quase 60% em comparação ao sistema personalizado desligado.

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“…Bianco et al [8] studied numerically-transient simulations of the thermal and fluid dynamic fields in the cabin of an executive aircraft, considering 2D and 3D models. In other papers [9][10][11][12][13][14] the studies have been devoted to air quality and the distribution of pollutants, mainly CO and CO 2 .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Parametric Investigation Using Computational Fluid Dynamics of the HVAC Air Distribution in a Railway Vehicle for Representative Weather and Operating Conditions

et al. 2017

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A computational fluid dynamics (CFD) analysis of air distribution in a representative railway vehicle equipped with a heating, ventilation, air conditioning (HVAC) system is presented in this paper. Air distribution in the passenger's compartment is a very important factor to regulate temperature and air velocity in order to achieve thermal comfort. A complete CFD model, including the car's geometry in detail, the passengers, the luminaires, and other the important features related to the HVAC system (air supply inlets, exhaust outlets, convectors, etc.) are developed to investigate eight different typical scenarios for Northern Europe climate conditions. The results, analyzed and discussed in terms of temperature and velocity fields in different sections of the tram, and also in terms of volumetric parameters representative of the whole tram volume, show an adequate behavior from the passengers' comfort point of view, especially for summer climate conditions.

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Experimental and numerical investigation of airflow and contaminant transport in an airliner cabin mockup

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Numerical investigation of transient thermal and fluidynamic fields in an executive aircraft cabin

Numerical investigation of transient thermal and fluidynamic fields in an executive aircraft cabin

Influência De Sistema De Ventilação Personalizada Instalado Na Poltrona Na Dispersão De Partículas Expiratórias Em Cabine De Aeronave: Resultados Finais

Parametric Investigation Using Computational Fluid Dynamics of the HVAC Air Distribution in a Railway Vehicle for Representative Weather and Operating Conditions

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