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基于机载制氮系统(OBIGGS)的燃油箱惰化技术具有可靠性高、生命周期运行成本低、后勤保障需求少等优点,它已经成为美国联邦航空局(FAA)适航条例中推荐使用的民机燃油箱防爆技术。随着“大飞机”重大专项的开展,我国民机燃油箱惰化技术的研究已经起步,在此背景下本文对民机燃油箱冲洗惰化过程的工程计算方法和数值模拟技术进行了研究。本文在查阅大量相关文献资料的基础上,详细推导并建立了单舱无氧溢出、单舱有氧溢出和多舱地面冲洗惰化的计算方法,并运用Delphi7程序设计工具开发了界面友好、使用方便的飞机燃油箱惰化工程计算软件。运用该工程计算软件对单舱无氧溢出与有氧溢出情况进行了对比计算,另外又对不同气体流通方式下的多舱地面惰化过程进行了计算。国内外关于使用计算流体力学(CFD)方法对燃油箱惰化流场进行研究的文献很少,因此本文对民机燃油箱惰化流场的CFD数值模拟技术进行了研究。根据燃油箱冲洗惰化过程的特点,建立了一套燃油箱惰化流场数值模拟基本方法。以FAA文献中的单舱矩形燃油箱和波音747中央翼燃油箱为研究对象,分别对单舱和多舱燃油箱冲洗惰化流场的数值模拟方法进行了研究与分析。将数值模拟结果与工程计算结果和FAA文献中的实验数据进行对比,验证了CFD数值模拟方法的准确性和可行性。对单舱燃油箱CFD数值模拟结果的分析发现：用氧浓度相同的富氮气体(NEA)冲洗时,流量越大气相空间氧浓度下降得越快,但达到12%氧浓度时的NEA需求量相同；对于任意浓度的NEA来说,其惰化率与体积置换次数(VTE)成一一对应关系；不同的喷口、通气口布置方式对平均氧浓度的变化规律几乎没有影响,而会对气相空间内的氧浓度分布情况产生影响。对多舱燃油箱CFD数值模拟结果的分析发现：冲洗惰化过程中,各个隔舱间的氧浓度差异较大,而各个隔舱内的氧浓度趋于均匀,流出某隔舱的气体的氧浓度近似等于该隔舱内的平均氧浓度；当通气口相对于NEA进口对称布置时隔舱间流量能够近似按照面积比进行分配；而不对称布置时分配情况比较复杂,不能简单地按照面积比确定。本文的研究成果可为民机燃油箱惰化系统的研究与设计提供参考。