在越来越多旅客选择乘坐客机旅行的背景下,客机座舱安全,健康,舒适的环境至关重要。而座舱环境关键科学问题例如污染物传播和乘客舒适性等的研究基础是座舱中的空气流动。座舱中的空气流动受到多种因素的影响呈现出非定常流动的特性。因此,本文针对座舱乘客周围非定常流动进行研究。首先,在搭建的模拟客机座舱实验平台中,优化设计影响座舱非定常流场的因素,保证送风口送风均匀,温度边界稳定可控和乘客散热特性合理。通过实验测量得到座舱全尺度时均流场特征,为下面研究座舱非定常流场打下基础。在研究了座舱整体全尺度流场的时均特征之后,开始详细地分区研究非定常流动的特征。从湍流基本特征的角度分析了射流的衰减特征以及射流卷吸后的能量特征。对于速度时间序列的高阶湍流参数,峰度、偏度等进行分析,揭示射流的贴附和卷吸间歇性。为采用数值模拟方法计算座舱流动提供理论数据支撑。针对座舱乘客热羽流区的非定常流动进行实验研究。首次发现乘客热羽流的频率分布呈现出混合高斯分布的特征,定性地说明了热羽流的非定常性。创新地采用混沌理论分析热羽流的非定常性,并发现人体热羽流速度相空间分布呈现单纺锤向多纺锤形变化的趋势。而且从分形维数和流动熵的角度定量地说明了热羽流是一种混沌流动。然后采用400Hz的mini-PIV实验测量射流碰撞区的非定常流场。非定常流场湍流尺度的理论分析可以为CFD中LES,RANS以及DNS数值模拟碰撞区流场的时间步长选择、网格大小提供理论依据。采用功率谱指数定量地描述非定常流动对乘客吹风感的影响。采用子波分析的方法,得出了射流碰撞区非定常流动的准周期性,以及多尺度能量分布特征。最后,根据座舱整体大尺度非定常流动的特性,首次提出了座舱“动态气流组织”的概念,并采用数值模拟的方法研究了送风雷诺数、送风方向和乘客热羽流三个因素对于动态气流组织演化规律的影响。发现随着雷诺数的增大座舱大尺度流动从稳定到“动态气流组织”转变;不同的送风角度影响射流贴附的特征,导致“动态气流组织”的非定常性强度不一致;而乘客热羽流有抑制座舱“动态气流组织”的作用。