一种飞机动力舱内防火系统设计方法与流程

1.本技术属于飞机动力舱内防火系统设计技术领域，具体涉及一种飞机动力舱内防火系统设计方法。


背景技术：

2.飞机动力舱内设置发动机，存在发生火灾的危险，为此，在飞机动力舱内设计有防火系统，包括火警探测系统、灭火系统，其中，火警探测系统中主要火警探测器，用以探测飞机动力舱内是否失火，灭火系统主要包括灭火剂及其灭火剂喷嘴，在火警探测器探测到飞机动力舱内失火时，灭火剂由灭火剂喷嘴喷出，对飞机动力舱内进行灭火。
3.当前，飞机动力舱内防火系统设计存在以下缺陷：
4.1)火警探测系统中，火警探测器的选型及其在飞机动力舱内的布置不恰当，存在不能够及时探测到飞机动力舱内失火的情形，对火警不够灵敏，不能够很好的满足应用需求；
5.2)灭火系统飞机动力舱内进行灭火，存在灭火剂量不足，以及灭火剂喷嘴布置不恰当，灭火剂喷射的浓度及其维持浓度的持续时间不能够达到灭火的标准，难以有效的实现对飞机动力舱内进行灭火，不能够很好的满足应用需求。
6.鉴于上述技术缺陷的存在提出本技术。
7.需注意的是，以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本技术的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本技术的新颖性和创造性。


技术实现要素：

8.本技术的目的是提供一种飞机动力舱内防火系统设计方法，以克服或减轻已知存在的至少一方面的技术缺陷。
9.本技术的技术方案是：
10.一种飞机动力舱内防火系统设计方法，包括：
11.基于火灾机理，对飞机动力舱可能失火的区域进行分析，确定易失火区域；
12.基于易失火区域，确定火警探测区域，对火警探测区域内火警探测器的类型及其布置进行设计，确定飞机动力舱内火警探测系统方案；
13.基于易失火区域，确定灭火防护区域，对灭火防护区域内灭火剂用量以及灭火剂喷嘴的布置进行设计，确定飞机动力舱内灭火系统方案；
14.构建飞机动力舱及其防火系统方案的仿真模型，对飞机动力舱内防火系统方案进行仿真验证，若验证飞机动力舱内防火系统方案不满足应用需求，则更新飞机动力舱内防火系统方案，直至满足应用需求。
15.根据本技术的至少一个实施例，上述的飞机动力舱内防火系统设计方法中，所述对灭火防护区域内灭火剂的用量进行设计，具体为：
16.若0.8v＞0.32v 0.25wa，则w＝0.8v；
17.否则，w＝0.32v 0.25wa；
18.其中，
19.v为灭火防护区域净容量；
20.wa为飞机巡航状态下灭火防护区域的空气流量；
21.w为灭火防护区域内灭火剂的用量。
22.根据本技术的至少一个实施例，上述的飞机动力舱内防火系统设计方法中，所述构建飞机动力舱及其防火系统方案的仿真模型，对飞机动力舱内防火系统方案进行仿真验证时，采用仿真模型对称结构的一半进行计算。
23.根据本技术的至少一个实施例，上述的飞机动力舱内防火系统设计方法中，所述对飞机动力舱内防火系统方案进行仿真验证，若验证飞机动力舱内防火系统方案不满足应用需求，则更新飞机动力舱内防火系统方案，直至满足应用需求，包括：
24.对飞机动力舱内易失火区域失火时进行仿真，验证飞机动力舱内火警探测系统方案中火警探测器的敏感性，若验证不满足应用需求，则更新飞机动力舱内火警探测系统方案，直至满足应用需求。
25.根据本技术的至少一个实施例，上述的飞机动力舱内防火系统设计方法中，所述对飞机动力舱内防火系统方案进行仿真验证，若验证飞机动力舱内防火系统方案不满足应用需求，则更新飞机动力舱内防火系统方案，直至满足应用需求，包括：
26.对飞机动力舱内易失火区域失火时进行仿真，验证飞机动力舱内灭火系统方案中灭火剂喷嘴喷射灭火剂，在灭火防护区域内的浓度及其维持浓度的持续时间，若验证不满足应用需求，则更新飞机动力舱内灭火系统方案，直至满足应用需求。
27.根据本技术的至少一个实施例，上述的飞机动力舱内防火系统设计方法中，还包括：
28.对捕获飞机动力舱内防火系统的设计需求，对设计需求进行梳理，确定飞机动力舱内防火系统的性能、功能及其非功能性要求，形成飞机动力舱内防火系统的设计要求，以约束飞机动力舱内防火系统的方案设计。
29.根据本技术的至少一个实施例，上述的飞机动力舱内防火系统设计方法中，还包括：
30.构建飞机动力舱内防火系统的活动图、时序图功能逻辑模型，以指导飞机动力舱内防火系统的方案设计。
31.附图说明
33.图1是本技术实施例提供的飞机动力舱内防火系统设计方法的流程图；
34.图2是本技术实施例提供的对飞机动力舱内易失火区域失火进行仿真，得到的飞机动力舱内典型截面的哈龙1301灭火剂质量分数分布云图。
35.为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；此外，附图用于示例性说明，其中描述位置关系的用语仅限于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
具体实施方式
36.为使本技术的技术方案及其优点更加清楚，下面将结合附图对本技术的技术方案作进一步清楚、完整的详细描述，可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅是本技术的部分实施例，其仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分，其他相关部分可参考通常设计，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合以得到新的实施例。
37.此外，除非另有定义，本技术描述中所使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内一般技术人员所理解的通常含义。本技术描述中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等表示方位的词语仅用以表示相对的方向或者位置关系，而非暗示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，当被描述对象的绝对位置发生改变后，其相对位置关系也可能发生相应的改变，因此不能理解为对本技术的限制。本技术描述中所使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似用语，仅用于描述目的，用以区分不同的组成部分，而不能够将其理解为指示或暗示相对重要性。本技术描述中所使用的“一个”、“一”或者“该”等类似词语，不应理解为对数量的绝对限制，而应理解为存在至少一个。本技术描述中所使用的“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。
38.此外，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，在本技术的描述中使用的“安装”、“相连”、“连接”等类似词语应做广义理解，例如，连接可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，领域内技术人员可根据具体情况理解其在本技术中的具体含义。
39.下面结合附图1
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图2对本技术做进一步详细说明。
40.一种飞机动力舱内防火系统设计方法，包括：
41.基于火灾机理，对飞机动力舱可能失火的区域进行分析，确定易失火区域；
42.基于易失火区域，确定火警探测区域，对火警探测区域内火警探测器的类型及其布置进行设计，确定飞机动力舱内火警探测系统方案；
43.基于易失火区域，确定灭火防护区域，对灭火防护区域内灭火剂用量以及灭火剂喷嘴的布置进行设计，确定飞机动力舱内灭火系统方案；
44.构建飞机动力舱及其防火系统方案的仿真模型，对飞机动力舱内防火系统方案进行仿真验证，若验证飞机动力舱内防火系统方案不满足应用需求，则更新飞机动力舱内防火系统方案，直至满足应用需求。
45.对于上述实施例公开的.飞机动力舱内防火系统设计方法，领域内技术人员可以理解的是，其基于火灾机理，确定飞机动力舱内易失火区域，根据易失火区域对飞机动力舱内火警探测区域进行确定，基于火警探测区域的实际，对火警探测器的类型及其布置进行设计，以此确定飞机动力舱内火警探测系统方案，以及根据易失火区域对飞机动力舱内防火区域进行确定，基于防火区域的实际，对灭火剂用量以及灭火剂喷嘴的布置进行设计，以此保证飞机动力舱内灭火系统方案的合理性，可确保飞机动力舱内灭火系统方案能够在一定程度上满足应用需求。
46.对于上述实施例公开的.飞机动力舱内防火系统设计方法，领域内技术人员还可以理解的是，其构建有飞机动力舱及其防火系统方案的仿真模型，并基于此对飞机动力舱内防火系统方案进行仿真验证，在验证飞机动力舱内防火系统方案不满足应用需求时，可针对不满足飞机动力舱内防火系统方案中不满足应用需求的部分进行改进，更新飞机动力舱内防火系统方案，重新进行仿真验证，直至能够满足应用需求，从而可有效的保证设计得到的飞机动力舱内防火系统方案能够很好的满足应用需求。
47.对于上述实施例公开的.飞机动力舱内防火系统设计方法，领域内技术人员还可以理解的是，火灾的发生必须同时具备可燃物、氧化剂、点火源，可以此作为火灾机理，对飞机动力舱可能失火的区域进行分析，将同时具备可燃物、氧化剂、点火源的区域确定为易失火区域。
48.对于上述实施例公开的.飞机动力舱内防火系统设计方法，领域内技术人员还可以理解的是，飞机动力舱内火警探测系统方案中，火警探测器主要是对易失火区域进行探测，可确定火警探测区域的范围大致与易失火区域相当，以使飞机动力舱内火警探测系统方案能够在易失火区域失火时及时探测到，满足应用需求为目的，根据火警探测区域的光、热等方面的具体条件，考虑火警探测的作用原理，选定火警探测器的类型为离子型火警探测器、热电偶式火警探测器、气动式火警探测器或者光学探测器等，以及在火警探测区域内进行合理布置。
49.对于上述实施例公开的.飞机动力舱内防火系统设计方法，领域内技术人员还可以理解的是，飞机动力舱内灭火系统方案主要是确保能够有效的对易失火区域进行灭火，可确定灭火防护区域的范围略大于易失火区域的范围，以使飞机动力舱内灭火系统方案能够在易失火区域失火时，能够喷射足够量的灭火剂，以及可使灭火防护区域内灭火剂浓度及其维持浓度的时间能够满足应用需求为目的，根据灭火防护区域的大小及其空气流通情况，确定灭火剂的用量以及灭火剂喷嘴的布置。
50.在一些可选的实施例中，上述的飞机动力舱内防火系统设计方法中，所述对灭火防护区域内灭火剂的用量进行设计，具体为：
51.若0.8v＞0.32v 0.25wa，则w＝0.8v；
52.否则，w＝0.32v 0.25wa；
53.其中，
54.v为灭火防护区域净容量；
55.wa为飞机巡航状态下灭火防护区域的空气流量；
56.w为灭火防护区域内灭火剂的用量。
57.对于上述实施例公开的.飞机动力舱内防火系统设计方法，领域内技术人员可以理解的是，其以0.8v、0.32v 0.25wa中较大的量作为灭火防护区域内灭火剂的用量，综合考虑了灭火防护区域的大小及其空气流通情况，可在一定程度上确保灭火剂的用量能满足应用需求，且不会过度超量。
58.在一些可选的实施例中，上述的飞机动力舱内防火系统设计方法中，所述构建飞机动力舱及其防火系统方案的仿真模型，对飞机动力舱内防火系统方案进行仿真验证时，采用仿真模型对称结构的一半进行计算。
59.对于上述实施例公开的.飞机动力舱内防火系统设计方法，领域内技术人员可以
理解的是，飞机动力舱体积较大，对其整个及其防火系统方案进行仿真计算，计算量巨大，效率较低，在飞机动力舱为对称结构的情形下，在对飞机动力舱内防火系统方案进行仿真验证时，采用仿真模型对称结构的一半进行计算，可极大的提高计算效率，且不会影响结果分析的可靠性。
60.在一些可选的实施例中，上述的飞机动力舱内防火系统设计方法中，所述对飞机动力舱内防火系统方案进行仿真验证，若验证飞机动力舱内防火系统方案不满足应用需求，则更新飞机动力舱内防火系统方案，直至满足应用需求，包括：
61.对飞机动力舱内易失火区域失火时进行仿真，验证飞机动力舱内火警探测系统方案中火警探测器的敏感性，若验证不满足应用需求，则更新飞机动力舱内火警探测系统方案，直至满足应用需求。
62.在一些可选的实施例中，上述的飞机动力舱内防火系统设计方法中，所述对飞机动力舱内防火系统方案进行仿真验证，若验证飞机动力舱内防火系统方案不满足应用需求，则更新飞机动力舱内防火系统方案，直至满足应用需求，包括：
63.对飞机动力舱内易失火区域失火时进行仿真，验证飞机动力舱内灭火系统方案中灭火剂喷嘴喷射灭火剂，在灭火防护区域内的浓度及其维持浓度的持续时间，具体可采用哈龙1301灭火剂，以其能够在灭火防护区域内达到6％的体积浓度并持续0.5s为满足应用的判定条件，若验证不满足应用需求，则更新飞机动力舱内灭火系统方案，直至满足应用需求。
64.在一个更为具体的实施例中，对飞机动力舱内易失火区域失火进行仿真，得到飞机动力舱内典型截面的哈龙1301灭火剂质量分数分布云图如图2所示。
65.在一些可选的实施例中，上述的飞机动力舱内防火系统设计方法中，还包括：
66.对捕获飞机动力舱内防火系统的设计需求，对设计需求进行梳理，确定飞机动力舱内防火系统的性能、功能及其非功能性要求，形成飞机动力舱内防火系统的设计要求，以约束飞机动力舱内防火系统的方案设计，使设计得到的飞机动力舱内防火系统的方案与设计要求相符。
67.在一些可选的实施例中，上述的飞机动力舱内防火系统设计方法中，还包括：
68.构建飞机动力舱内防火系统的活动图、时序图功能逻辑模型，以指导飞机动力舱内防火系统的方案设计，其中，
69.活动图是用于描述工作流、业务流程，或者是分解执行流到一个系统的活动和子活动中的过程，可以是简单的线性序列，也可以是复杂的带条件的分支和并行的序列，其本质上是一种流程图，着重表现从一个活动到另一个活动的控制流，直观的说，就是系统为了要完成某个功能，都需要一步一步做什么；
70.时序图展现参与者和块之间的交互，详尽表达系统之间的交互和消息传递，侧重描述对象之间是如何交互的，描述消息是如何在对象间发送和接收的，其由垂直的参与者和块的生命线构成，生命线上是一段时间内这些实体间的一组有序的消息传递。
71.说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
72.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本技术的技术方案，领域内技术人员应该理解的是，本技术的保护范围显然不局限于这些具体实施方式，在不偏离本技术
的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本技术的保护范围之内。