炎熱的夏天,大家都喜歡待在屋裡,吹著空調,吃著西瓜。你知道嗎?飛機上也有空調,兩個都叫空調,可是差距也是天差地別。
首先,我們先簡單的了解一下,我們家用空調的原理。家用的空調關鍵部件是壓縮機。壓縮機將低壓氣態的氟利昂壓縮後變為高溫高壓的氟利昂蒸汽,這些高溫高壓的氟利昂蒸汽再進入冷凝器散熱降溫後液化成高壓液體,再經過膨脹閥後變為低壓液態,低壓液態的氟利昂進入蒸發器,在蒸發器內吸收室內空氣的熱量,變為低壓蒸汽,再進入壓縮機,往復循環,利用製冷劑狀態的變化使空氣得到冷卻。
從這我們也可以看出,當我們關著窗和門,吹空調是很不健康的,因為來來回回房子裡的空氣很不新鮮,空氣不容易得到更新,人長時間待在空調房是很容易生病的。
了解完我們家用空調的原理,我們再來簡單學習一下飛機空調的原理。很多資料都是說飛機的空調系統,其實叫環控系統應該更加的確切,為什麼呢?我們都知道海拔越高空氣越稀薄,海拔越高溫度也會變低;飛機一般的巡航高度都在10000米左右,如果人暴露在這樣的環境中,不但要面臨低溫,讓人凍傷或者失去知覺,還要面對低氣壓含氧量降低,讓人呼吸困難、暈厥、反應變慢等等。所以飛機環控系統,不僅僅要使得溫度控制在一個合適的範圍,還要使得客艙的壓力也要滿足要求。不能讓一次普通的旅行,變成生死之旅。
飛機客艙的空氣都是來自飛機的發動機。從發動機過來的空氣溫度都比較高(最高254℃),不適合直接進入到客艙,那我們先簡單了解一下溫度的調節。簡單點說,飛機客艙溫度調節就像洗澡時候摻冷熱水,水熱了加點涼的,水涼了加點熱的。熱空氣好找,直接用發動機的,涼的空氣呢?飛機空調組件,就是把熱空氣變成涼的,主要部件是主\次級熱交換器和ACM(空氣循環機也叫渦輪冷卻器)。
發動機過來的熱空氣首先經過一級熱交換器降溫;被降溫的空氣再進入壓氣機,此時由於壓氣機對空氣做功,壓力和溫度都會略有上升,然後空氣流出壓氣機進入二級熱交換再次降溫,最後空氣流過渦輪,在渦輪內膨脹,空氣的溫度和壓力都進一步降低。此時,空氣的溫度可以降低到0℃左右,甚至更低。由於溫度太低會導致結冰,所以在渦輪進口或者出口加上了除水裝置。也就有了下面這張圖。現在波音737、空客320等飛機都是這種原理。
我們再來了解一下飛機客艙壓力控制。我們可以看到空調組件可以源源不斷的提供空氣到客艙,就像吹氣球一樣。為了保證客艙內部的壓力均衡,我們就在「氣球」上加了一個閥門(外流活門),客艙內壓力大了,將閥門開大,壓力小了,將閥門關小。而且開關速度也是受到控制的,如果開關速度過快過慢都會導致人體不適,比如壓耳。現在的飛機,這些操作都是由計算機根據巡航高度、著陸機場高度等等信息去計算的,所以比人去操作要舒適的多。
以上就是我們家用空調和飛機空調的區別,謝謝您的閱讀。