随着国民经济的快速发展,我国的民航事业也得到了快速发展,这对很多行业提出了更高的要求。暖通空调行业承担了定检机库供暖空调部分的设计任务。近些年机库供暖设计任务不断增加,这种高大空间的供暖方案选择一直是暖通行业的一个难点。飞机维修车间主要的部分是机库维修大厅,一般还要配有办公区域和辅助维修车间。现在机库冬季供暖所采用的方案大多以辐射方式为主,暖风机辅助供暖。但其供暖形式还存在很多问题,比如温度场垂直失调、机库大门开启后温度回升速度过慢等,需要进一步的研究。本文将以山东济南某飞机维修车间项目为例,.通过模拟和现场测试机库内的温度场、速度场和飞机表面温度场。分析机库温度场、速度场形成的原因和特点,为机库的暖通设计提供一定的参考。和传统的以对流换热为主的散热器不同,辐射板同围护结构和机库内的物体之间传热不依赖于介质传热。依据HBJ3-98《航空工业工程建设设计规程》及GB50671-2011《飞机喷漆机库设计规范》,机库维修大厅的室内工作区温度定为16℃。使用地板辐射采暖时,温度为14℃时就能达到以对流为主的散热器采暖方式16℃的体感温度。但是,对于机库这种高大空间,由于辐射板不可能在每个壁面都能均匀的敷设,因此,各壁面温度会有较大的温度差异,这就导致机库内部形成不均匀的辐射场。在这种热环境下,飞机表面各部分与机库各壁面的换热量有很大的差别,特别是当飞机表面与辐射面有较大的角系数时,这种差别将更加明显。作者在研究过程中发现,飞机退漆、喷漆是飞机维修和定期检修的重要项目,飞机在退漆和喷漆时都需要适宜的温度条件。如果达不到喷漆的适宜温度或者飞机表面温度场变换较大,都将导致飞机退漆困难、喷漆不均匀、漆干后飞机表面不同部位存在色差。为解决这一飞机检修中常见的问题,需要对机库内温度场以及辐射条件下飞机表面温度场进行系统分析,找出造成这种问题的原因并提出解决的方法。文章在阐述了辐射空调传热机理基础上,列举了现阶段机库等高大空间供暖常用的几种方式和近期出现的几种新型供暖方式。采用数值模拟研究同现场测试相结合的方法分析机库内温度场和速度场。其中研究内容主要包括地板辐射采暖和顶板辐射采暖机库内热环境模拟,以及地板辐射采暖情况下飞机表面温度场研究,并将模拟值与现场测试值进行对比分析。根据现场实测数据,并利用计算流体力学(CFD)技术和ANSYS进行模拟计算分析,确定此供暖方式下机库内热环境及飞机表面温度场理论值和测试值之间的差异,为辐射空调系统的优化设计及推广应用提供参考依据。研究表明,地板辐射供暖比以对流为主要换热方式的散热器供暖方案供暖效果要好,但由于飞机体型较大,虽然采用地板辐射供暖的机库工作区空气温度场温差只有2℃,飞机表面在不对称辐射场的影响下温差能达到5℃,这对飞机的日常检修产生不利影响。通过模拟和实验研究分析得知这个温差在飞机进入机库的初期表现尤为明显,随着进入机库时间的增加这种温差会逐渐缩小,这是由于采用地板辐射采暖方案的机库在大门回升后温度回升较慢。要进一步缩小这种不对称辐射带来的危害需要较大的时间成本,完全消除辐射不对称性带来的危害还需要进一步的研究。