Pitanje:
Održava li se konstantan tlak zraka unutar trupa?
shabby
2014-01-12 23:51:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Upravo sam to negdje čuo, ali nisam siguran u to. Ako jest, zašto onda ne naprave hermetički zatvorene trupove?

Bilo bi zanimljivo imati odgovore koji razlikuju putnički zrakoplov, teretni i vojni.
Pet odgovori:
#1
+14
Lnafziger
2014-01-13 00:02:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Za potrebe tlaka zraka u zrakoplovu podijeljeni su u dvije široke kategorije:

  • Bez tlaka - Ovi zrakoplovi imaju tipično klipno napajanje i ne mogu ići jako visoko, pa nemojte čak pokušavaju regulirati tlak zraka unutar trupa.
  • Pod tlakom - Ovi zrakoplovi održavaju tlak u trupu, ali nije konstantan izvan određene točke.

Kategorija određuje odgovor na vaše pitanje:

Zrakoplovi bez tlaka

Zrakoplovi bez tlaka nisu izgrađeni hermetički iz nekoliko razloga:

  • Vrlo je teško napraviti nešto veliko poput zrakoplova uistinu nepropusnim za zrak, a tako i ostati. S vremenom će brtve početi curiti, armature će se olabaviti itd.
  • Trup bi morao biti puno jači da podnese razliku u tlaku između unutarnje i vanjske strane. To bi ih učinilo težima i skupljima.
  • Nema previše potrebe. Ovi zrakoplovi ne lete dovoljno visoko da bi im zaista bio potreban trup pod tlakom i osoba može disati više ili manje normalno iako niste na razini mora. (Razmislite o ljudima koji žive u planinama.)

Zrakoplov pod pritiskom

Ne ulazeći u detalje kako je zrakoplov pod tlakom (koji nije stvarno relevantno za vaše pitanje), tlak zraka unutar trupa zrakoplova pod tlakom obično se održava na tlaku u razini mora do određene točke. Međutim, trup je dizajniran da podnese određeni maksimalni diferencijalni tlak zraka, pa kako bi ga zaštitio (u osnovi da ga ne bi "iskočio" kad preniski tlak zraka iz zrakoplova padne), tlak se smije po potrebi smanjivati.

U tipičnim mlaznim zrakoplovima, tlak u dijelovima zrakoplova (obično u putničkom prostoru, dijelu prtljažnika i možda u zračnom dijelu) na visini krstarenja održava se na tlaku koji odgovara vanjskom tlaku zraka na zrakoplovu. nadmorska visina od oko 5000 - 8000 stopa (naziva se " kabina u alt itude"), ovisno o visina krstarenja i dizajn zrakoplova.

#2
+12
egid
2014-01-13 01:41:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mnogi zrakoplovi nisu pod tlakom i stoga nisu hermetični. Putnici bi se ugušili, ako ništa drugo, a većina zrakoplova bez tlaka redovito ne radi na nadmorskim visinama koje zahtijevaju pritisak.

U slučaju zrakoplova pod tlakom, to je zapravo potrebno da kabina nije hermetična . Umjesto toga, oni su gotovo zrakonepropusni i mogu podnijeti značajne razlike u tlaku.

Tlačenje u kabini djeluje ispuštanjem zraka pod visokim tlakom iz motora, koji se zatim provodi kroz pakete (izmjenjivači topline i strojevi za zračni ciklus) da ga ohlade. Nakon kondicioniranja zrak se dovodi u kabinu. To je ono što stvara manju nadmorsku visinu u odnosu na vanjsku atmosferu.

Budući da se u trup stalno dodaje više zraka, potreban je ventil za odvod tlaka i stalno izbacuje zrak iz unutrašnjosti zrakoplova . U normalnim operacijama automatski se kontrolira, ali se može ručno nadjačati u hitnim situacijama.

Odličan odgovor, ali nisam siguran u gušenje. Čini se da se ljudi u podmornicama i mini podmornicama ne guše često.
@DanPichelman: Rani dizelski podmornici morali su redovito izranjati na površinu kako bi osvježili dovod zraka; suvremeni nuklearni čamci (i možda dizeli) imaju [postrojenja koja pročišćavaju CO2 i / ili generiraju kisik] (http://en.wikipedia.org/wiki/Submarine#Life_support_systems). Minisubovi, slično kao ronioci SCUBA, nose zrak u bocama i vjerojatno koriste i uređaje za pročišćavanje. Zrakoplovi koji su bili istinski hermetični trebali bi nositi * puno * više opreme.
Nuklearne podmornice @egid mogu generirati kisik jer elektrana ne koristi kisik. Jednostavnim korištenjem očuvanja energije možemo pokazati da je nemoguće da dizel podmornica generira dovoljno električne energije za proizvodnju kisika. U stvari, većina dizel motora ne pušta motor pod vodu, već koristi baterije za uštedu kisika.
Mislim da ćete otkriti da gotovo svi dizelski brodovi koji danas rade mogu raditi na svojim motorima s potopljenim trupom, kao i na napajanje iz akumulatora kada su uronjeni u veću dubinu. Koriste dihalicu koju su Nijemci pioniri u Drugom svjetskom ratu. To, međutim, ne mijenja valjanost vašeg odgovora u vezi s nuklearnim podmornicama.
#3
+4
casey
2014-01-13 03:39:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Zrakoplovi pod tlakom nisu hermetički zatvoreni, a nisu ni stalni pritisak. Jedna od ključnih aspekata koja bi onemogućila hermetičnost je potreba za promjenom tlaka u kabini.

Da bi se promijenio tlak u kabini, zrak se ubacuje kroz pakete (pokriven u drugom odgovoru), a zrak ispuštaju se preko odvodnih ventila. Ulaz je prilično konstantan protok, a pritisak se modulira prema tome koliko je izlazni ventil otvoren / zatvoren.

Tlak u kabini mora se promijeniti jer zrakoplovna konstrukcija ima najveću razliku tlaka u kabini i izvan nje (7,8 PSI u EMB -145) i dok se penjete, pritisak u kabini mora se smanjivati. Za vrijeme krstarenja u kabini se obično nalazi visina tlaka od 8000 ft. Nakon toga se tijekom spuštanja povećava kabina u zračnoj luci za slijetanje.

Uz ove promjene tlaka prate se promjene temperature koje se prirodno javljaju kao posljedica promjene tlaka (vidi: Zakon o idealnom plinu). To možete primijetiti tijekom spuštanja u regionalnim mlaznjacima, jer se tijekom zagrijavanja kabine mogu vrlo zagrijati.

Da biste regulirali temperaturu, potreban vam je klima uređaj, tako da imate pakete i uređaje za ciklus zraka za dovod zraka u kabinu na odgovarajućoj temperaturi. Sad kad morate osigurati zrak u kabinu, ne vrijedi ni pomišljati na pročišćavače CO2 i spremnike za O2, jer se o tome brinu svježi zrak.

To bi trebalo pokriti zrakoplove koji nisu hermetički zatvoreni, zašto nisu hermetični i koji također nisu konstantan pritisak.

#4
+3
falstro
2014-01-13 02:26:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Dosadašnji odgovori govorili su o razlikama između zrakoplova pod tlakom i bez tlaka, no kako bih vam odgovorio na pitanje zašto nisu zrakonepropusni:

Odgovor je dvojak , prvo, kao što je egid naglasio, razlika tlaka vjerojatno bi bila prevelika da bi je trup mogao podnijeti.

Drugo, i po mom mišljenju, što je još važnije, ljudi troše kisik i izlažu ugljični dioksid (i vodu). Ako vaš brod bude hermetičan, uzrokovalo bi da se svi unutra polako, ali sigurno guše zbog trovanja ugljičnim dioksidom i nedostatka kisika, jer malo kisika u zrakoplovu polako odahne. Dakle, morate nastaviti zamjenjivati ​​taj zrak, a najlakši način da to učinite je da se ispusti stari zrak i stavi novi zrak.

Uredi

Kao što Dan Pichelman ističe, ljudi u Subsu ne padaju poput muha. Istina, nisu, ali zapravo također zamjenjuju zrak. Skoro. Uklanjaju CO2 (pomoću pilinga) i dodaju kisik (iz spremnika s kisikom). Vjerojatno bi to bilo moguće riješiti i za zrakoplove. Ostaje pitanje je li to izvedivo težinom i je li lakše jednostavno pritisnuti zrakoplov zrakom koji ispušta zrak i odbaciti stari zrak preko broda.

Zbog toga ljudi u podmornicama neprestano umiru?
@Dan; Pa da, ako istroše spremnici kisika koje nose, najvjerojatnije bi umrli. Zrakoplovne tvrtke nose i spremnike s kisikom, ali samo za pilote u hitnim slučajevima.
Žao mi je, smiješan komentar s moje strane - uklonit ću ga za minutu. Moja poanta je koliko će trebati potrošnje O2 s obzirom na zapreminu kabine? Ako treba 6 sati da se u avionu s 3 sata goriva dostigne opasna razina CO2 ...
Pokušat ću iskopati neke podatke, bilo bi zanimljivo znati.
737-800 ima (manje) 1,6 kubnih metara zraka po putniku (pretpostavio sam kvadratni presjek kabine i koristio cijelu dužinu zrakoplova). Dakle, recimo oko 1500 litara po osobi, a mi udišemo oko 8 litara / minutu 20% kisika i izdahnemo 15% kisika, ako ga nismo zamijenili CO2, i jednostavno odbacili 2 litre zraka koliko bi trajalo 13 sati, nakon čega je ostalo 0 kisika. Nisam liječnik, ali kladio bih se da ćete umrijeti od trovanja CO2 puno prije toga. To se vjerojatno MOŽE riješiti kao kod podmornica, ali kao u odgovoru, jednostavnije ga je zamijeniti.
@roe da, gotovo je sigurno i * lakši * za zamjenu, a * definitivno * zahtjeva manje energije.
Neke podmornice dodaju kisik iz spremnika, no mnoge ga zapravo generiraju elektrolizom vode.
@egid; zanimljivo, nisam to znao. Prvi google hit rekao je spremnike za kisik .. :) Što rade s vodikom? Baciti preko broda?
@Dan što se tiče zašto ljudi umiru u podmornicama, Hollywood ne nudi kraj materijala, ali što se tiče realizma * ništa * ne može pobijediti [Das Boot] (http://en.m.wikipedia.org/wiki/Das_Boot).
#5
+2
abelenky
2014-01-13 00:17:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

U mnogim zrakoplovima opće avijacije (mali zrakoplovi koji ne prelaze približno 12 000 ft.), tlak zraka u trupu zrakoplova jednak je vanjskom zraku.

Većina ljudi nema poteškoća na nadmorskoj visini do 12000 ft, pa nema potrebe održavati okoliš pod pritiskom.

Specifična pravila navode da zrakoplovi bez tlaka imaju dodatni kisik na raspolaganju, ovisno o koliko je visok zrakoplov, koliko dugo i leti li danju ili noću.



Ova pitanja su automatski prevedena s engleskog jezika.Izvorni sadržaj dostupan je na stackexchange-u, što zahvaljujemo na cc by-sa 3.0 licenci pod kojom se distribuira.
Loading...