항공기 환경 제어 시스템
R2026b이 예제에서는 쾌적하고 안전한 객실 환경을 유지하기 위해 압력, 온도, 습도, 오존(O3)을 조절하는 항공기 환경 제어 시스템(ECS)을 모델링합니다. 냉각과 제습은 공기 순환 장치(ACM)에 의해 제공되며, 이 장치는 역 브레이턴 사이클(inverse Brayton cycle)로 작동하여 가압된 고온 엔진 블리드 공기(bleed air)로부터 열을 제거합니다. 온도를 조절하기 위해 일부 고온 블리드 공기를 ACM의 출력 공기와 직접 혼합합니다. 가압은 객실의 유출 밸브에 의해 유지됩니다. 이 모델은 고온 지상 조건에서 저온 순항 조건을 거쳐 다시 저온 지상 조건으로 변화하는 동안 ECS의 동작을 시뮬레이션합니다.
ACM의 압축기, 터빈, 열 교환기에 대한 단순 모델은 Simscape™ Foundation Moist Air 라이브러리를 기반으로 하는 사용자 지정 컴포넌트로 구현되어 있습니다.
모델
Bypass Flow 서브시스템
Catalytic Converter 서브시스템
Controllers 서브시스템
Engine Bleed Air 서브시스템
Outflow 서브시스템
Thermal & Moisture Loads 서브시스템
Trim Air Flow 서브시스템
스코프의 시뮬레이션 결과
Simscape 기록의 시뮬레이션 결과
다음 플롯은 시스템을 통과하는 공기 유동을 조절하는 밸브의 영향을 보여줍니다. 외부 환경이 더 차가워지면, 터빈 유출 공기가 지나치게 차가워지는 것을 방지하기 위해 공기 유동의 일부가 압축기와 터빈을 우회합니다. 또한, 객실로 공급되는 공기 유량의 온도를 조절하기 위해 일부 고온 엔진 블리드 공기(bleed air)가 트림 공기(trim air)로 사용됩니다.
다음 플롯은 공기 순환 장치(ACM)에 의해 고온 다습한 공기에서 제거된 수분을 보여줍니다.
다음 플롯은 공기 순환 장치(ACM)가 객실을 냉각하고 제습할 때 공기 유동의 열역학적 상태를 온도-엔트로피 다이어그램으로 보여줍니다. 이는 가압된 블리드 공기로부터 일(work)을 추출하여 공기 유동을 주변 온도보다 낮게 냉각하는 역 브레이턴 사이클입니다.
다음 플롯은 공기 순환 장치(ACM)에서 사용하는 기본 압축기 맵(compressor map)을 보여줍니다. 이 맵은 보정된 속도 선(corrected speed line)의 형태와 간격을 제어하는 3개 계수로 파라미터화되어 있습니다.
