飞机舱内空气净化技术的研究

摘要

随着机舱内新风流量的减少，机舱内可察觉的空气品质会降低，而且在飞行过程中普遍报道的一些与空气污染相关联的症状也会随之出现。在空气循环系统中使用净化技术是恢复空气品质、缓解症状的可行方法之一。 本课题中，三个新型的空气净化装置在室外风流量为2.5L/s/p的情况下被检测和评价。 试验是在一个建立在地面上的气候舱中进行的。气候舱的内部进行了装修，用以模拟飞行机舱。机舱内共有21个座位，分成3排7列。三个不同的空气净化设备(两个光催化氧化净化单元，一个气态吸附净化单元，分别编号为PCO2，PCO3和GPA4)被分别用于空气循环系统中。为了对比净化效率、评价对于空气品质的感知，在参考状态的循环系统没有空气净化单元。在这四种试验状态下，循环风均要先通过一个高效空气过滤器。在每一种试验状态下，空气流量、温度、相对湿度、CO2浓度和VOC浓度这些环境参数均被测量，通过测试和控制这些物理参数，模拟的试验环境被建立起来了。暴露在模拟机舱环境内的试验人员包括相同数量的男性和女性，被均匀的分配在两个年龄段内，即18-30岁和55-70岁。每一个试验状态下共有4个这样的暴露，平均有17个试验人员参加每一种状态下的每一个7小时的模拟机舱试验。因此在每种状态下试验数据共来源于68名试验人员，其中8名用于模拟机组服务人员。对净化效果的评价标准包括主观评价和客观测试两方面，主观评价主要指对空气品质的主观估计、对环境因素的感知、SBS症状强度的自评和受验人员对热舒适性和噪音的评价；客观测试包括对VOC浓度的测试和客观的医疗检查。在每一个暴露过程中进行两次客观的医疗测试，主要是调查对眼、鼻和皮肤功能的影响。 客观的医疗测试表明在GPA4运行的情况下，吸气时通过鼻孔的最大气流量有了显著性的改善，“敏感个体”的视力有了显著性的提高。主观评价表明能够将VOC等污染物分解的PCO单元，相对于气态吸附的净化技术而言，对症状有更多的正面影响。但同时对VOC浓度的测试表明在乙醇被PCO单元的分解过程中，有中间产物产生，乙醇并没有被完全分解成CO2和水。这就限制了试验中检验的PCO单元在实际的飞行过程中的应用，因为在真正的机舱内，空气中乙醇的含量要比模拟机舱内乙醇在空气中的含量高。

目录

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第一章绪论

1.1建筑内的空气环境

1.1.1室内空气品质定义与评价

1.1.2室内空气品质影响因素

1.2室内空气污染

1.2.1室内污染物来源及共危害

1.2.2降低污染物浓度措施

1.3机舱内空气品质

1.4对机舱环境的先期研究工作

1.5本课题研究内容和目的

第二章空气净化原理

2.1光催化氧化

2.2气态吸附净化

第三章试验装置和测试方法

3.1试验设备

3.1.1气候室和飞行机舱

3.1.2通风系统和控制原理

3.1.3空气流速的校正

3.2物理参数的测试

3.2.1系统参数

3.2.2二氧化碳浓度

3.2.3 VOC浓度

3.2.4背景噪音强度

3.2.5液体摄入量

3.3主观个体和调查问卷

3.3.1主观个体

3.3.2登祝问卷

3.3.3暴露过程中用于主观评价的调查问卷

3.3.4背景问卷

3.4客观医疗检查

3.4.1Freiburg视敏度测试

3.4.2皮肤干燥度

3.4.3鼻孔最大气流量的测量

3.4.3眼睑黏液结晶测试

3.5暴露过程时间安排

第四章数据处理与统计分析方法

4.1统计方法介绍

4.2数据处理过程

第五章试验结果

5.1物理参数测量结果

5.1.1系统参数

5.1.2 CO2浓度

5.1.3 VOC测试

5.1.4噪音水平

5.1.5摄入液体的记录

5.2主观调查问卷评价结果

5.2.1登机问卷

5.2.2主观评价问卷

5.2.3背景问卷

5.3医疗检测结果

5.3.1视觉敏感度测试

5.3.2皮肤干燥度检测

5.3.3鼻孔最大气流量测量

5.3.4眼睑黏液结晶检测

第六章分析与讨论

6.1物理参数

6.1.1系统参数

6.1.2 CO2浓度

6.1.3 VOC浓度

6.1.4液体摄入量

6.2主观评价

6.3客观医疗检查

第七章研究结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

附录

致 谢