化學氧氣發生器熱影響分析

萬書婷　蔡坤

【摘 要】旅客氧氣模塊中的化學氧氣發生器工作時會持續發熱，有可能會對其周圍設備造成影響。因此，在旅客氧氣系統設計過程中應考慮化學氧氣發生器發熱影響。本文從適航條款符合性驗證出發，提出一套化學氧氣發生器熱影響分析方法，為國產民用飛機旅客氧氣系統的設計和適航驗證提供了支持。

【關鍵詞】化學氧氣發生器;熱影響;適航條款符合性

中圖分類號： V245.31文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）15-0010-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.15.005

Analysis for Chemical Oxygen Generator Thermal Effect

WAN Shu-ting CAI Kun

（Shanghai Aircraft Design and Research Institute，Shanghai 201210，China）

【Abstract】The chemical oxygen generator which contain in passenger oxygen module will continued generate heat， it probably effect the equipment around.According to the airworthiness regulation compliance certification，design a thermal effect method for chemical oxygen generator，provide support for the design of domestic commercial aircraft passenger oxygen system and airworthiness certification.

【Key words】Chemical Oxygen Generator;Thermal Effect;Airworthiness regulation compliance

0 概述

化學氧氣發生器通常與供氧軟管、旅客氧氣面罩等集成在旅客服務裝置內，化學氧氣發生器工作時會持續發熱，適航條款CCAR 25.1450（b）（1）要求化學氧氣發生器在工作時所產生的表面溫度，不得對飛機或機上乘員造成危害[1]，因此在設計階段就應進行化學氧氣發生器的熱影響分析，確定其適宜布置的位置，在驗證階段根據機上真實環境進行相應的溫度試驗，保證在飛機真實環境下化學氧氣發生器發熱不會對周圍設備造成影響，完成對適航條款CCAR25.1450（b）（1）符合性驗證。

1 化學氧氣發生器初步位置評估

本文以某型號的旅客服務裝置安裝方式作為案例進行建模分析，僅需考慮距離最近設備的熱影響，如圖1所示，飛機的側壁燈集成在旅客服務裝置的凹槽內，距離化學氧氣發生器最近，因此僅需分析化學氧氣發生器相對側壁燈之間的可接受距離。

2 溫度場分析

化學氧氣發生器從前開始往后反應，表面溫度大約在反應5min時達到峰值，隨后溫度開始逐漸下降，根據制造商的試驗數據，化學氧氣發生器反應時的表面最高溫度為245℃，平均溫度為214℃。本文規劃了距離側壁燈18mm、22mm、25mm共計3個分析點，分析結果如表1所示。

根據表1所示的分析結果，規劃的3個分析點均滿足要求。真實環境下可考慮將化學氧氣發生器布置在距離側壁燈18mm處。

3 試驗室驗證試驗

3.1 試驗環境及臺架

本文在驗證階段根據飛機旅客服務裝置內真實環境進行試驗室實驗，試驗室環境要求如下：

環境溫度：22℃;

濕度：70%;

安裝距離：18mm。

化學氧氣發生器和側壁燈安裝凹槽處各選取4個點粘貼熱電偶，距離等份間隔，化學氧氣發生器上的4個點分別距離其反應初始位置30mm，60mm，90mm和120mm處，試驗臺架如圖2所示。

3.2 試驗結果

化學氧氣發生器正常工作時溫度在5min左右達到峰值，如圖3所示，在化學氧氣發生器試驗點1（30mm），5min時溫度達到峰值240攝氏度，隨后溫度開始逐步下降。

側壁燈處4個點的溫度均在21℃至23℃范圍內波動，峰值為22.6℃，如圖4所示，此溫度對側壁燈不會造成影響。

4 結論

化學氧氣發生器作為氧源，工作時會發出大量熱量。為了避免熱量對周圍設備以及人體造成影響，本文適航符合性的角度，設計出一種基于溫度場分析結合試驗室驗證方法，為國產民用飛機旅客氧氣系統的設計和適航驗證提供了支持。

【參考文獻】

[1]中國民用航空局第25部：運輸類飛機適航標準[S].