O sistema de distribuição de ar comumente utilizado em cabines de aeronaves consiste no insuflamento de ar na parte superior e retorno na parte inferior, com mistura do ar na cabine. Devido à sua característica de mistura, este sistema pode dispersar doenças infecciosas pelo ar na cabine. A eclosão mundial do vírus SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) em 2003 demonstrou que a disseminação de contaminantes aéreos ainda é um evento não controlável, uma vez que foi rapidamente difundido mundo afora, principalmente porque pessoas infectadas viajaram de avião para cidades distantes. Fatos como esses têm motivado governos, empresas e instituições de pesquisa a investirem fortemente em pesquisa e desenvolvimento. Novos sistemas de ventilação e distribuição de ar em aeronaves, baseados em sistemas de ventilação por deslocamento e de distribuição de ar pelo piso, estão começando a ser testados. Neste contexto, no presente trabalho foi realizada análise experimental da dispersão de partículas expiratórias em cabine de aeronave, considerando diferentes arquiteturas de distribuição de ar, em mock-up de 12 lugares, utilizando gerador e contadores de partículas. Os ensaios foram realizados para três arquiteturas de distribuição de ar: sistema de ventilação por mistura (MV), sistema de distribuição de ar pelo piso (UFAD) e sistema pelo piso modificado (UFAD modificado), com a mesma vazão de ar de insuflamento em duas condições de temperatura do ar insuflado na cabine: 18 e 22°C. E com geração de partículas em dois pontos da cabine: perto da fuselagem e perto do corredor. As partículas foram geradas e medidas na altura da zona de respiração, a 1,10 m do piso. Os resultados mostram que o ponto de geração de partículas, bem como a temperatura do ar insuflado na cabine, tem grande influência na dispersão e na concentração de partículas ao longo da cabine. Uma menor temperatura do ar na cabine favorece a formação de plumas térmicas junto aos passageiros, aumentando a eficiência na remoção de partículas da cabine. O sistema UFAD apresentou a menor dispersão e a maior eficiência na remoção de partículas expiratórias da cabine, mostrando-se promissor para utilização também em cabines de aeronaves. O aumento na remoção de partículas expiratórias de 3 a 5 m, do sistema UFAD com relação ao sistema convencional MV, foi de até 63,4%. / The air distribution system commonly used in aircraft cabins consists the air insufflations at the top of the cabin with return of the air at the bottom, with mixing air within the cabin. Due to this mixing characteristic, this system can disperse infectious diseases through the cabin air. The global outbreak of SARS virus (Severe Acute Respiratory Syndrome) in 2003 showed that the spread of airborne contaminants is still an uncontrollable event, since it was quickly spread around the world, mainly because infected people who traveled by plane to distant cities. Facts like these have motivated governments, companies and research institutions to invest heavily in research and development. New ventilation systems and air distribution aircraft based on displacement ventilation systems and underfloor air distribution are beginning to be tested. In this context, the present work was made an experimental analysis of the expiratory particles dispersion in aircraft cabins considering different air distribution architectures in a mock- up containing 12 seats, using a generator and a particle counter. The experiments were performed in three architectures air distribution: mixing ventilation system (MV), underfloor air distribution (UFAD) and the underfloor air distribution modified (UFAD modified), all of them with the same air supply rate, considering two air supply temperature conditions: 18 and 22°C. And particle generation at two points of the cabin: near the fuselage and near the aisle. The particles were generated and measured in the breathing zone, 1,10 m from the floor. The results show that the point of generation of particles, and the air supply temperature, have great influence on the dispersion and particle concentration throughout the cabin. A lower air temperature in the cab favors the formation of thermal plumes within the passengers, increasing the efficiency in removing particles from the cabin. The UFAD system had the lowest dispersion and greater efficiency in removing expiratory particles from the cabin, being promising also for its use in aircraft cabins. The increase in expiratory removal of particles from 3 to 5 microns UFAD system with respect to conventional MV was up to 63.4%.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-16102014-152858 |
| Date | 13 December 2013 |
| Creators | Douglas Fabichak Junior |
| Contributors | Arlindo Tribess, Gustavo Silveira Graudenz, Marcelo Luiz Pereira |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Engenharia Mecânica, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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