流程对机载中空纤维膜装置分离性能的影响

1

作者 耿雷铭 江荣杰 +1 位作者 付子祺 冯诗愚 《南京航空航天大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期769-774,共6页

中空纤维膜气体分离装置是根据混合气体中各组分在分压差的推动下通过膜的传质速率不同来分离不同组分气体,其性能与流型、进气方式和所处的海拔高度有关。建立并验证了不同流程间通用的中空纤维膜数学模型,得到了膜分离过程中产品氮气... 中空纤维膜气体分离装置是根据混合气体中各组分在分压差的推动下通过膜的传质速率不同来分离不同组分气体,其性能与流型、进气方式和所处的海拔高度有关。建立并验证了不同流程间通用的中空纤维膜数学模型,得到了膜分离过程中产品氮气纯度、丝内压阻、渗透率等随高度的变化关系,分析了不同流程对膜分离过程的影响。研究结果显示,管侧进气逆流时的产品氮气纯度比顺流高,两者差距随着高度上升先增大后减小;逆流流型下管侧进气得到的产品氮气纯度比壳侧进气高,分离效果更好。低空下流型对机载中空纤维膜装置性能的影响更大;高空下进气模式对机载中空纤维膜装置性能的影响更大。 展开更多

关键词 流程 中空纤维膜 分离性能 数学模型 顺逆流 管壳侧

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基于模糊控制的惰化反应器温度控制 被引量：2

2

作者 郭晨阳 付子祺 +2 位作者 胡万俊 柴婷 范菊莉 《海军航空大学学报》 2024年第4期507-514,共8页

为了抑制飞机耗氧型燃油惰化系统整体式反应器内飞温现象的发生,为提升工作效率,延长使用寿命,利用Modelica语言对整体式反应器建立双温度模型,开展动态仿真,并设计了逆流式冷却措施。根据反应器温度特性,制定了相对应的控制策略,建立... 为了抑制飞机耗氧型燃油惰化系统整体式反应器内飞温现象的发生,为提升工作效率,延长使用寿命,利用Modelica语言对整体式反应器建立双温度模型,开展动态仿真,并设计了逆流式冷却措施。根据反应器温度特性,制定了相对应的控制策略,建立模糊控制器,研究了不同工况下模糊控制器在逆流式反应器温度控制上的工作特性,以及冷却管道排布对反应通道工作效率的影响。研究结果表明:模糊控制对逆流式反应器温度控制稳定性较好,有效抑制了反应器尾部的飞温现象;相比无温控管道,单侧和双侧存在温控管道时,单根反应通道的平均反应速率分别提升了1倍和10倍,添加温度控制后,反应器整体燃油蒸气转化率从10%提升至99%。隶属函数方差σ^(2)对控制效果有明显的影响,方差σ^(2)越大,控制精度越低,响应速度越快,要根据不同进口状态选取合适的σ^(2),以获得最佳控制性能。 展开更多

关键词 模糊控制 惰化系统 燃油系统 惰化反应器 温度控制

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直升机灭火系统灭火剂浓度时间分布特性试验研究

3

作者 李松松 韩代春 +1 位作者 吴燕燕 李春 《直升机技术》 2024年第2期46-50,共5页

通过对直升机灭火系统灭火剂浓度扩散进行试验研究,分析了在不同单位体积通风量、不同灭火剂及不同压力状态下的灭火剂喷射后浓度分布特性。通过对时间特性和分布特性的试验研究,分析了单位体积通风量变化对灭火剂浓度维持时间的影响以... 通过对直升机灭火系统灭火剂浓度扩散进行试验研究,分析了在不同单位体积通风量、不同灭火剂及不同压力状态下的灭火剂喷射后浓度分布特性。通过对时间特性和分布特性的试验研究,分析了单位体积通风量变化对灭火剂浓度维持时间的影响以及单位体积通风量变化对浓度变化率的影响,给出了单位体积通风量低于1.32 kg/(s·m3)时,应留有较大设计余量的措施。 展开更多

关键词 灭火系统 浓度分布 分布特性

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民用飞机吊挂密封防火试验研究

4

作者 万雨和 林森 《民用飞机设计与研究》 2024年第4期84-89,共6页

无论是飞行状态还是地面状态,火灾对民用飞机而言都是非常危险的。为保证飞机安全,适航条款要求飞机火区与非火区必须有防火墙进行防火隔离保护,同时针对防火墙提出了验证要求。民用飞机吊挂连接动力装置,该装置存在指定火区,因此需要... 无论是飞行状态还是地面状态,火灾对民用飞机而言都是非常危险的。为保证飞机安全,适航条款要求飞机火区与非火区必须有防火墙进行防火隔离保护,同时针对防火墙提出了验证要求。民用飞机吊挂连接动力装置,该装置存在指定火区,因此需要在吊挂与动力装置界面设计防火墙。一般而言,部分吊挂与动力装置接口存在一定的相对运动,为满足防火设计要求,通常采用设计防火密封件以及相关支撑结构进行防火密封。本文主要依据适航条款要求、相关AC及其他国际标准,对吊挂与动力装置部分接口处的防火密封进行验证研究,提出了完整分析和试验验证方法,并通过防火试验验证某型飞机吊挂与动力装置密封设计满足防火要求,为民用飞机吊挂与动力装置接口密封设计的防火符合性验证提供参考。 展开更多

关键词 吊挂 防火墙 防火密封 试验验证

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机载灭火系统管网设计综述

5

作者 杨琪 王鑫宇 《航空计算技术》 2024年第2期127-134,共8页

作为飞机防火系统的重要组成部分,机载灭火系统管网因其恶劣的工作环境、短时间内实现全淹没灭火的高性能要求以及尽可能小的装置重量而成为飞机火灾工程领域的重难点研究对象。为设计出高效的机载灭火系统管网,对机载灭火系统管网的结... 作为飞机防火系统的重要组成部分,机载灭火系统管网因其恶劣的工作环境、短时间内实现全淹没灭火的高性能要求以及尽可能小的装置重量而成为飞机火灾工程领域的重难点研究对象。为设计出高效的机载灭火系统管网,对机载灭火系统管网的结构、机制及输运动态进行了详尽分析,对影响灭火剂输运释放的设计要素与优化方法进行了分类综述,并总结了优化设计机载灭火系统管网的关键要点,指出将计算流体力学(CFD)与实验相结合的方式,是当前兼具可靠性与经济性的主流设计方法,为机载灭火系统管网未来的设计趋势与深入研究提供一定的参考。 展开更多

关键词 安全工程 飞机防火 机载灭火系统 计算流体力学 哈龙替代

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飞机/发动机灭火系统的设计与计算 被引量：11

6

作者 李淑艳 王新月 卿雄杰 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期124-127,共4页

基于军用飞机灭火系统的特点,对飞机/发动机灭火系统进行了设计,并研究了灭火剂用量计算的工程算法。针对发动机舱的特殊性,提出了具有高速气流流动防护区的通风补偿计算方法与管网设计准则。对某型飞机发动机灭火系统进行了设计与计算... 基于军用飞机灭火系统的特点,对飞机/发动机灭火系统进行了设计,并研究了灭火剂用量计算的工程算法。针对发动机舱的特殊性,提出了具有高速气流流动防护区的通风补偿计算方法与管网设计准则。对某型飞机发动机灭火系统进行了设计与计算,其结果可以满足国家标准的有关规定。文中提出的计算方法可为飞机/发动机灭火系统设计提供参考。 展开更多

关键词 飞机灭火 发动机舱 管网计算 通风补偿

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基于VTPR方程计算N_2/CF_3I充填特性 被引量：1

7

作者 陈梦东 余建祖 谢永奇 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3706-3712,共7页

采用比容平移法修正原始的Peng-Robinson状态(VTPR)方程,提高三氟碘甲烷(CF_3I)液相饱和区密度的计算精度。基于VTPR方程,结合经典的范德瓦尔混合规则,计算了N_2作为增压介质时,CF_3I充填1/2灭火瓶和2/3灭火瓶所需的N_2质量,并与试验值... 采用比容平移法修正原始的Peng-Robinson状态(VTPR)方程,提高三氟碘甲烷(CF_3I)液相饱和区密度的计算精度。基于VTPR方程,结合经典的范德瓦尔混合规则,计算了N_2作为增压介质时,CF_3I充填1/2灭火瓶和2/3灭火瓶所需的N_2质量,并与试验值和文献值进行对比。结果表明,不同充填工况的计算值与试验值基本吻合,并且优于PROFISSY软件的结果。获得了充填压力分别为2.5 MPa和4.2 MPa、CF_3I不同充填密度下的总压力与温度的关系式,并计算了灭火剂热膨胀充满灭火瓶的临界温度和临界压力,该压力-温度关系式可用于以CF_3I为灭火剂的机载灭火系统工程设计。 展开更多

关键词 灭火瓶 VTPR方程 三氟碘甲烷(CF3I) 气液平衡 充填特性

原文传递

民用飞机防火设计要求研究 被引量：8

8

作者 银未宏 于水 唐宏刚 《民用飞机设计与研究》 2014年第2期11-13,30,共4页

基于着火三要素以及火灾产生的机理,将民用飞机各物理区域划分为四种类型的防火区域。在对防火设计措施及其适用性研究和分析的基础上,根据各类区域着火三要素的特性和状态,制定了防火设计要求,以及应考虑和采取的防火设计措施,为民用... 基于着火三要素以及火灾产生的机理,将民用飞机各物理区域划分为四种类型的防火区域。在对防火设计措施及其适用性研究和分析的基础上,根据各类区域着火三要素的特性和状态,制定了防火设计要求,以及应考虑和采取的防火设计措施,为民用飞机防火设计与分析提供了参考和依据。 展开更多

关键词 火灾 防火设计 易燃液体 火区

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民用飞机货舱烟雾探测系统适航验证与试飞 被引量：5

9

作者 李丽 陈战斌 《工程与试验》 2015年第2期55-58,共4页

为验证民用飞机货舱烟雾探测系统满足CCAR25.858(a)、(c)、(d)条款的要求,需进行地面验证试验(MOC5)和飞行验证试验(MOC6),以证明货舱烟雾探测系统能够在起火后1min内,向飞行机组给出目视指示。在介绍货舱烟雾探测系统适航条款要求的基... 为验证民用飞机货舱烟雾探测系统满足CCAR25.858(a)、(c)、(d)条款的要求,需进行地面验证试验(MOC5)和飞行验证试验(MOC6),以证明货舱烟雾探测系统能够在起火后1min内,向飞行机组给出目视指示。在介绍货舱烟雾探测系统适航条款要求的基础上,给出了货舱烟雾探测系统试飞测试技术、试飞方法和试验结果可接受判据,为CCAR25.858(a)、(c)、(d)条款的地面和飞行验证试验提供了有效途径,对飞机型号合格审定中有关货舱烟雾探测系统验证试验工作提供借鉴。 展开更多

关键词 民用飞机 适航 货舱 烟雾探测 地面试验 飞行试验

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某民机货舱烟雾穿透试验研究 被引量：2

10

作者 李丽 王玉梅 《工程与试验》 2015年第3期41-43,61,共4页

民用运输类飞机货舱携带的各种各样物品中包含大量的易燃物质和危险材料,使货舱面临着严重的着火问题。货舱着火产生的危险烟雾和有毒气体进入到客舱和驾驶舱,危及乘客和机组人员的安全。在新机防火系统研制中,需对货舱烟雾穿透问题重... 民用运输类飞机货舱携带的各种各样物品中包含大量的易燃物质和危险材料,使货舱面临着严重的着火问题。货舱着火产生的危险烟雾和有毒气体进入到客舱和驾驶舱,危及乘客和机组人员的安全。在新机防火系统研制中,需对货舱烟雾穿透问题重点考虑,并要求通过飞行试验验证货舱着火产生的烟雾不会穿透进入到客舱和驾驶舱。本文结合某型飞机货舱烟雾穿透审定试飞,介绍了货舱烟雾穿透试验适航试飞方法,对今后同类科目试飞积累经验。 展开更多

关键词 民用飞机 货舱 烟雾穿透 适航 飞行试验

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某型民用涡扇发动机高原试验简析 被引量：1

11

作者 王朝蓬 马志平 汪涛 《工程与试验》 2015年第3期44-47,共4页

我国高原机场数量较多,而高原机场条件会对动力装置以及飞机的性能产生影响。因此,发动机在高原机场进行飞行试验是必不可少的,该试验对改进飞机的起飞和着陆性能有着重要的影响。某型民用涡扇发动机的高原试验中,对引气构型、发动机状... 我国高原机场数量较多,而高原机场条件会对动力装置以及飞机的性能产生影响。因此,发动机在高原机场进行飞行试验是必不可少的,该试验对改进飞机的起飞和着陆性能有着重要的影响。某型民用涡扇发动机的高原试验中,对引气构型、发动机状态(特指冷态和热态)以及起飞方式不同组合确定典型试验点,对典型试验点的风扇转速(N1)和排气温度(EGT)进行统计并比较,基于试验数据和相似换算参数的比对,得到该型发动机不同状态、不同引气构型及不同起飞方式对性能的影响。该结论具有普遍性,有一定的工程参考意义。 展开更多

关键词 高原 冷态发动机 热态发动机 模拟单发失效 相似换算参数

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运输类飞机防火系统灭火剂用量的试验研究 被引量：1

12

作者 陈战斌 吕美茜 魏锦洲 《工程与试验》 2011年第4期38-41,共4页

飞机防火系统的可靠性对于飞机安全性能至关重要,防火系统中灭火剂的用量又关系着防火系统的可靠性。飞机上一旦发生火灾,灭火剂的用量很大程度上决定着防火系统能否及时扑灭火灾、消除隐患,所以飞机上防火系统灭火剂用量的确定就显得... 飞机防火系统的可靠性对于飞机安全性能至关重要,防火系统中灭火剂的用量又关系着防火系统的可靠性。飞机上一旦发生火灾,灭火剂的用量很大程度上决定着防火系统能否及时扑灭火灾、消除隐患,所以飞机上防火系统灭火剂用量的确定就显得极为关键。本文以Y12Ⅳ型飞机短舱防火系统为例,阐述了灭火剂用量在理论计算和飞行试验验证过程中存在的问题,提出了以理论计算-飞行试验-结果修正为模式确定灭火剂用量的方法,为运输类飞机防火系统灭火剂用量的确定提出了新的思路。 展开更多

关键词 运输类飞机 防火系统 灭火剂用量 理论计算 飞行试验

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某民机的固定式灭火瓶高温试飞技术 被引量：1

13

作者 李丽 《工程与试验》 2013年第2期34-37,81,共5页

民用飞机固定式灭火瓶验证试飞是防火系统适航取证试飞必须进行的科目之一。针对某民机上安装的固定式灭火瓶,介绍其适航取证高温试飞技术,可为后续大型民用运输类飞机灭火系统的设计和试验提供参考。

关键词 民用飞机 固定式灭火瓶 高温 飞行试验

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机载制氮系统中空纤维膜分离特性 被引量：24

14

作者 冯诗愚 卢吉 +2 位作者 刘卫华 蒋军昌 刘苏彦 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1332-1339,共8页

采用微元方法建立了机载制氮系统中空纤维膜数学模型,并使用龙格-库塔法对其进行了数值计算,与实验数据进行对比后显示,误差不超过10%.然后分析了单位膜面积进料量、膜丝(membrane fiber)内外压比和氧氮渗透比其对产品气氧体积分数和制... 采用微元方法建立了机载制氮系统中空纤维膜数学模型,并使用龙格-库塔法对其进行了数值计算,与实验数据进行对比后显示,误差不超过10%.然后分析了单位膜面积进料量、膜丝(membrane fiber)内外压比和氧氮渗透比其对产品气氧体积分数和制氮效率的影响.结果表明:增加单位膜面积进料量虽然可提高制氮效率的增加,但是会显著降低产品气中氮的体积分数,因此需要采用合适的流程设计以克服此缺点.压比和氧气渗透系数的增加均会使氧体积分数与制氮效率减小,但是提高渗透比对制氮效率影响不大,因此对于气体分离过程是有利的.通过计算模型及实验数据,分析了中空纤维膜分离理想度随压比和温度的变化关系,结果显示压力对理想度影响较大,随着压力增加,实际分离过程与理论值偏差趋大,而温度对理想度影响较小. 展开更多

关键词 机载制氮 中空纤维膜 富氮气体 油箱惰化 分离系数

原文传递

PR方程和WS混合规则预测灭火瓶氮气充填量 被引量：3

15

作者 陈梦东 谢永奇 +2 位作者 郭祥祥 余建祖 马伟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期2162-2168,共7页

氮气为直升机灭火瓶内灭火剂的快速释放提供驱动力,确定氮气充填量和气相空间氮气的摩尔比例,是直升机动力舱灭火系统设计中的关键问题之一。基于PengRobinson(PR)状态方程和Wong-Sandler(WS)混合规则,提出了一种灭火瓶氮气充填量预测方... 氮气为直升机灭火瓶内灭火剂的快速释放提供驱动力,确定氮气充填量和气相空间氮气的摩尔比例,是直升机动力舱灭火系统设计中的关键问题之一。基于PengRobinson(PR)状态方程和Wong-Sandler(WS)混合规则,提出了一种灭火瓶氮气充填量预测方法,针对Halon301和HFC-227ea的不同充装工况,通过3层迭代计算确定氮气充填量,与试验和文献结果进行了对比,并分析了灭火瓶内压强和氮气摩尔比例随温度的变化情况。结果表明:对Halon1301充填1/2灭火瓶的试验工况,氮气充填量计算值的平均误差约为4.7%;对充填2/3试验工况,平均误差约为1.1%,计算结果优于PROFISSY和HFLOW软件计算结果。对HFC-227ea充填1/2灭火瓶和2/3灭火瓶工况的平均误差分别为4.3%和2.3%,与PROFISSY软件的计算精度相当。该方法可以用于机载灭火系统工程设计。 展开更多

关键词 灭火系统 Peng-obinson(PR)方程 Wong-Sandler(WS)混合规则 Halon1301 HFC-227EA 气液平衡

原文传递

民用飞机感温探测器发展综述 被引量：5

16

作者 韩琨 《航空科学技术》 2014年第8期9-13,共5页

着火探测系统是民用飞机防火系统的组成部分之一,而感温探测器是该系统的主要设备。本文综述了民用飞机感温探测器的发展,重点对热敏电阻式感温探测器和气动式感温探测器进行了阐述,最后指出了感温探测器未来的发展趋势。

关键词 热敏电阻式感温探测器 气动式感温探测器 感温探测器 民用飞机

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感光型火警探测器在直升机防火系统中的应用研究 被引量：1

17

作者 翟雅琼 郑友兰 +2 位作者 李基堂 张涛 余达恒 《直升机技术》 2017年第1期66-69,24,共5页

感光型火警探测器具有不小于90°的锥形视角和数米远的探测距离,以及响应速度快、环境适应性强和非接触式测量等优点,已广泛应用于国外先进飞机的防火系统中。文章对感光型火警探测器的技术原理、特点及国外直升机防火系统中的应用... 感光型火警探测器具有不小于90°的锥形视角和数米远的探测距离,以及响应速度快、环境适应性强和非接触式测量等优点,已广泛应用于国外先进飞机的防火系统中。文章对感光型火警探测器的技术原理、特点及国外直升机防火系统中的应用实例进行了分析和研究。 展开更多

关键词 感光型 火警探测器 非接触 紫外 红外

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直升机灭火系统管网压力和阻力特性试验研究 被引量：1

18

作者 李松松 李春 吴燕燕 《直升机技术》 2022年第4期14-18,共5页

灭火系统管网的压力时间特性和阻力特性对灭火剂的快速释放和喷放后灭火剂浓度维持时间有重要影响。通过对直升机灭火系统灭火剂喷射过程进行试验研究,分析了高压充装系统和低压充装系统的压力时间特性和阻力特性,以及在高压系统和低压... 灭火系统管网的压力时间特性和阻力特性对灭火剂的快速释放和喷放后灭火剂浓度维持时间有重要影响。通过对直升机灭火系统灭火剂喷射过程进行试验研究,分析了高压充装系统和低压充装系统的压力时间特性和阻力特性,以及在高压系统和低压系统下灭火剂典型喷放过程和在各喷放阶段的灭火剂流动状态;通过对阻力特性的研究,分析了灭火瓶阀门、双单向活门、灭火管路等对系统阻力的影响,并给出后续灭火系统设计时,减少系统阻力,提高灭火剂释放速度的措施。 展开更多

关键词 灭火系统 压力特性 阻力特性

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浮力修正湍流模型在航空发动机火灾模拟中的应用 被引量：2

19

作者 李松阳 邵兴晨 《航空发动机》 2017年第1期58-65,共8页

由于发动机舱的火灾是典型的热驱动的浮力羽流,从探索浮力羽流的模拟方法出发,针对热羽流的基准试验,比较验证了3种基于浮力修正的2个方程湍流模型;利用pre PDF燃烧模型,模拟验证了Purdue甲烷火燃烧试验;以RR公司Trent 800发动机的1/2... 由于发动机舱的火灾是典型的热驱动的浮力羽流,从探索浮力羽流的模拟方法出发,针对热羽流的基准试验,比较验证了3种基于浮力修正的2个方程湍流模型;利用pre PDF燃烧模型,模拟验证了Purdue甲烷火燃烧试验;以RR公司Trent 800发动机的1/2缩比短舱着火试验器为原型,采用RANS方法对由燃油泄漏引起的油池火进行了模拟计算,重现了短舱火灾的主要物理过程,并与试验测量的速度及温度结果进行了对比,验证了计算方法的准确性,并进一步分析了影响模拟结果的主要原因:湍流模型与燃烧模型能否准确计算近火源区域的火焰锋面状态,直接影响空气卷吸及下游火羽流的温度与速度。应用CFD技术,可以从防火设计的角度优化通风系统及短舱附件的布局。 展开更多

关键词 防火设计 火灾数值模拟 浮力羽流 湍流燃烧 航空发动机

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直升机动力舱灭火剂扩散仿真分析

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作者 韩代椿 郑友兰 +1 位作者 洪彬 杨小龙 《直升机技术》 2022年第3期16-21,共6页

建立了某型直升机的动力舱模型;通过ICEM-CFD软件对直升机动力舱几何模型进行网格划分;采用FLUENT软件模拟不同通风量下直升机动力舱的初始通风流场;基于DPM模型模拟动力舱通风状态下灭火剂从喷嘴释放及雾化扩散的过程;分析了三种通风... 建立了某型直升机的动力舱模型;通过ICEM-CFD软件对直升机动力舱几何模型进行网格划分;采用FLUENT软件模拟不同通风量下直升机动力舱的初始通风流场;基于DPM模型模拟动力舱通风状态下灭火剂从喷嘴释放及雾化扩散的过程;分析了三种通风流量下的动力舱灭火剂浓度变化情况。结果表明:动力舱内灭火剂浓度均满足航标HB7879-2008的灭火剂体积浓度大于6%且持续时间大于0.5 s的要求,达到了该型直升机动力舱灭火系统的设计要求。 展开更多

关键词 直升机 灭火系统 Halon 1301 FLUENT DPM

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