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RESUMOCada vez mais, o desenvolvimento de aeronaves vem ocorrendo, não somente visando a segurança nos voos, mas também com o propósito de prover bem-estar e conforto a bordo. Uma das formas de melhorar as condições de conforto térmico no interior das cabines de aeronaves consiste na utilização de sistemas de ventilação personalizada, permitindo aos ocupantes criar condições de microclima em seu entorno. No entanto, há a necessidade de se verificar se estes sistemas podem também auxiliar na remoção de contaminantes no interior das aeronaves. Resultados finais de estudo da influência de sistema de ventilação personalizada instalado na poltrona na dispersão de partículas expiratórias em um mock-up de 12 lugares são apresentados no presente trabalho. Resultados parciais deste estudo foram apresentados no SIMEA 2016. O mock-up, instalado no Laboratório de Conforto Térmico e de Qualidade do Ar da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, possui as mesmas características do interior de uma aeronave comercial com quatro poltronas por fileira. Os ensaios foram realizados com temperatura do ar insuflado na cabine a 18°C, correspondendo a uma leve sensação de frio, e temperatura do ar insuflado pelo sistema personalizado a 24°C, com vazão de 3,0 ℓ/s. As partículas simulando uma pessoa espirrando foram injetadas em dois pontos no fundo da cabine, respectivamente, na poltrona próxima da fuselagem e na poltrona perto do corredor, a 1,10m do piso, que corresponde à região de respiração. A contagem de partículas também foi realizada a 1,10m do piso nos assentos da fileira imediatamente à frente do ponto de injeção das partículas, ou seja, na fileira do meio do mock-up, onde se encontra instalado o sistema de ventilação personalizada. Medições para o mapeamento dos perfis de temperaturas e de velocidades do ar também foram realizadas. Os resultados mostraram que a dispersão de partículas sofre forte influência do sistema de ventilação personalizada e do ponto de injeção das partículas. A quantidade de partículas expiratórias na cabine sempre foi menor quando a injeção foi feita pelo assento junto à fuselagem. Isto ocorre devido ao sistema de ventilação da cabine ser por mistura, com exaustão do ar pela parte inferior próximo da fuselagem. Por outro lado, a injeção de partículas pelo corredor é a condição mais favorável à dispersão das partículas expiratórias. O sistema personalizado instalado na poltrona no assento próximo da fuselagem e no assento próximo do corredor foi capaz de reduzir, respectivamente, em 40% e 65% a quantidade de partículas expiratórias na zona de respiração nestas poltronas. Adicionalmente, quando o sistema personalizado está funcionando junto ao corredor, a redução das partículas em toda a fileira é de quase 60% em comparação ao sistema personalizado desligado.

RESUMOCabines de aeronaves vêm sendo desenvolvidas de modo a tornar o ambiente a bordo mais aceitável e confortável para os seus usuários. Contudo, muitas vezes a temperatura do ar insuflado na cabine resulta em sensação de frio ou calor. Uma das formas de minorar este desconforto consiste na instalação de sistemas personalizados de ventilação. Um dos exemplos consiste na instalação de válvulas na parte inferior dos bagageiros, as válvulas gasper, que permitem o controle da vazão de ar pelo passageiro, normalmente, para minorar sensação de calor. Este sistema, contudo, não tem se mostrado suficiente, e novos sistemas personalizados têm sido propostos. Paralelamente, há a necessidade de se verificar a influência dos sistemas personalizados na dispersão de contaminantes na cabine. Função disso, o presente trabalho visa identificar e avaliar, experimentalmente, a influência de dispositivo de conforto térmico personalizado instalado na poltrona na dispersão de partículas expiratórias ao longo de uma cabine de aeronave. O experimento foi realizado em um mockup de 12 lugares, instalado no Laboratório de Conforto Térmico e de Qualidade do Ar da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo, utilizando gerador e contadores de partículas. Os ensaios foram realizados com o ar do sistema de ventilação personalizada sendo insuflado a 24°C, para condição de cabine com ar insuflado a 18°C, que resulta em sensação de frio. As partículas, que simulam partículas expiratórias, foram insufladas em dois pontos no fundo da cabine: próximo da fuselagem e perto do corredor. O ponto de insuflamento das partículas está situado a 1,10 m do piso, que corresponde à região de respiração dos ocupantes. Os resultados mostraram que a dispersão de partículas sofre forte influência do sistema de ventilação personalizada e do ponto de injeção de partículas. Na injeção de partículas junto ao corredor verificou-se redução na concentração de partículas com utilização do sistema personalizado PV de até cerca de 60% em relação à utilização do sistema MV somente. Quando se tem uma situação de partículas sendo geradas próximas da lateral e o sistema personalizado funcionando também junto à lateral, a remoção das partículas foi de cerca de 50% maior nesse assento e aproximadamente 30% maior em toda a fileira.

As pessoas viajam cada vez mais de avião e, muitas vezes, estas viagens são longas. A qualidade do ar dentro desse meio de transporte torna-se então uma questão crucial, principalmente agora que o mundo está passando por uma pandemia causada pela COVID 19. Uma forma de melhorar a qualidade do ar e as condições de conforto térmico dentro de uma cabine de aeronave está na utilização de novos sistemas de ventilação personalizada. No presente trabalho é apresentada análise experimental da influência de um sistema de ventilação personalizada (PV) na concentração e na eficiência de remoção de partículas expiratórias em cabine de aeronave com sistema de ventilação convencional por mistura (MV). Os ensaios foram realizados em um mock-up com 12 lugares, com três fileiras de quatro poltronas. Medições de concentração de partículas foram realizadas na região de respiração, a 1,10m do piso, em todos os assentos da cabine. Os resultados mostram que a eficiência na remoção de partículas na região de respiração, considerando toda a cabine, é de até 25% para partículas de 5 a 10 μm e de até 30% para partículas de 2 a 5μm. Os resultados mostram também que a eficiência na remoção de partículas é praticamente igual para o sistema PV operando tanto no assento da janela quanto no assento do corredor para todos os tamanhos de partículas. Os resultados da eficiência de remoção de partículas mostram que o sistema PV influencia significativamente a remoção de partículas no assento no qual o sistema está operando e na cabine como um todo.Palavras-chave: Sistemas de Ventilação, Qualidade do Ar, Partículas Expiratórias, Análise Experimental, Cabines de AeronavesAbstractPeople travel more and more by plane, and often these trips are long. Air quality within this mode of transport then becomes a crucial issue, especially now that the world is experiencing a pandemic caused by COVID 19. A way to improve air quality and thermal comfort conditions inside a cabin of aircraft is in the use of new personalized ventilation systems. This work presents an experimental analysis of the influence of a personalized ventilation system (PV) on the concentration and efficiency of removal of expiratory particles in an aircraft cabin with a conventional mixing ventilation system (MV). The tests were carried out in a mock-up with 12 seats, three rows with four abreast. Measurements of particle concentration were performed in the breathing region, 1.10 m from the floor, in all seats of the cabin. The results show that the efficiency in removing particles in the breathing region, considering the entire cabin, is up to 25% for particles of 5 to 10 μm and up to 30% for particles of 2 to 5 μm. The results also show that particle removal efficiency is practically the same for the PV system operating on both the window seat and the aisle seat for all particle sizes. The results of particle removal efficiency show that the PV system significantly influences the removal of particles in the seat on which the system is perating and in the cab as a whole.Keyworks: Ventilation systems, Air Quality, Expiratory droplets, Experimental analysis, Aircraft cabins

Increasingly, the development of aircraft has been taking place, not only aiming at flight safety, but also with the purpose of providing well-being and comfort on board. One of the ways to improve thermal comfort conditions inside aircraft cabin is the use of personalized ventilation systems, allowing occupants to create microclimate conditions in their surroundings. However, there is a need to verify whether these systems can also assist in the removal of contaminants inside aircraft. Results of the study of the influence of a personalized ventilation system installed in the seat on the dispersion of expiratory particles in a mock-up with 12 seats, 3 rows with 4 abreast, are presented in the present work. The mock-up, installed at the Thermal Comfort and Air Quality Laboratory of the Polytechnic School of the University of São Paulo, has the same characteristics as the interior of a commercial aircraft with four seats per row. The tests were performed with air temperature inflated in the cabin at 18 ° C, corresponding to a slight sensation of cold, and air temperature inflated by the personalized system at 24 ° C, with a flow rate of 3.0 ℓ / s. The particles simulating a person sneezing were injected at two points at the end of the cabin, respectively, in the seat next to the fuselage and in the seat near the corridor, 1.10m from the floor, which corresponds to the breathing region. The particle count was also performed at 1.10 m from the floor in the row seats immediately in front of the particle injection point, that is, in the middle row of the mock-up, where the personalized ventilation system is installed. Measurements for mapping the temperature and air velocity profiles were also performed. The results showed that the dispersion of particles is strongly influenced by the personalized ventilation system and the injection point of the particles. The amount of expiratory particles in the cabin was always less when the injection was made from the seat next to the fuselage. This is due to the mixing system of the cabin being exhausted, with air exhaust from the bottom near the fuselage. On the other hand, the injection of particles through the corridor is the most favorable condition for the dispersion of expiratory particles. The personalized system installed in the seat next to the fuselage and in the seat next to the aisle was able to reduce the amount of expiratory particles in the breathing zone in these seats by 40% and 65%, respectively. Additionally, when the personalized system is working along the aisle, the reduction of particles in the entire row is almost 60% compared to the personalized off system.