PEGASUS AIRLINES
HANGARS DE MAINTENANCE ET DE PEINTURE D’AÉRONEFS
Génie du flux d'air basé sur les processus pour la peinture des aéronefs
Une solution d’ingénierie Gerhman × Lindab
L’ Centre d'entretien des aéronefs de Pegasus Airlines à l'aéroport international de Sabiha Gökçen comprend les nouveaux Hangars d'entretien de ligne et de peinture d'aéronef mis au point pour élargir les capacités internes de maintenance des aéronefs de la compagnie aérienne.
L'installation fournit une capacité d'entretien simultanée pour quatre avions monocouloirs, tandis que le hangar dédié à la peinture un avion monocouloir pour la préparation de surface et les opérations de peinture complètes.
Les hangars à peinture d'aéronef nécessitent une approche de ventilation significativement différente des systèmes classiques de confort HVAC. Le système distribution d’air doit maintenir les conditions requises vitesse de l’air et les conditions environnementales autour d'un avion grand et complexe aérodynamique tout en soutenant le transport contrôlé de brouillard de peinture, vapeurs de solvants et composés organiques volatils (COV) vers le système d'extraction.
Pour cette raison, la ventilation est considérée comme faisant partie intégrante du processus de peinture d'aéronef plutôt que simplement une fonction de bâtiment HVAC.
Gerhman , en coopération avec son partenaire stratégique Lindab et en coordination avec le sous-traitant mécanique Birleşim Mühendislik, a développé la solution distribution d’air du stade de la conception technique à sélection de produits, calculs système, analyse CFD, optimisation du débit d'air et mise en service.
Le système distribution d’air a été mis en œuvre en utilisant diffuseurs à déplacement à faible turbulence Lindab RCW, sélectionnés et configurés en fonction des exigences aérodynamiques et opérationnelles spécifiques du hangar à peinture de l'aéronef.
Défi de l'ingénierie
La finition de l'aéronef se compose de plusieurs processus différents:
Décapage → Nettoyage → Préparation des surfaces → Application du primaire → Peinture de finition
Ces opérations ne nécessitent pas nécessairement des conditions de ventilation identiques. Les vitesses de surface, les charges de contaminants et les zones de travail actives varient tout au long du processus de peinture.
La géométrie de l'aéronef crée un défi d'ingénierie supplémentaire. le fuselage, les ailes, les moteurs, l’empennage horizontal et la dérive agir comme de grandes obstructions aérodynamiques dans le hangar.
Leur interaction avec le flux d'air d'alimentation peut créer :
Régions à faible vitesse · Zones d'ombres aérodynamiques · Recirculation locale · Vitesses de surface non uniformes
Le simple fait d'augmenter le débit total de ventilation n'élimine pas nécessairement ces conditions.
L'objectif de l'ingénierie était donc d'établir la vitesse et la direction du flux d'air nécessaires autour des surfaces actives de l'aéronef;, tout en minimisant le débit d'air inutile vers les zones où aucun processus actif n'était en cours.
Conception technique et sélection des produits
Gerhman a développé le système en utilisant calcul d'ingénierie et logiciel de sélection de produits.
Le processus de conception a évalué les principaux paramètres aérodynamiques et thermiques affectant distribution d’air :
Débit d'air · Surface vitesse de l’air · Vitesse de décharge · perte de charge · Distance de lancement · Profondeur de pénétration du jet · Direction de décharge · Température de l'air d'alimentation · Zone d'exploitation
Différents scénarios d'exploitation ont été évalués en fonction des différentes étapes du processus de peinture de l'aéronef.
Cette approche a permis de concevoir le système distribution d’air en fonction des exigences réelles du procédé plutôt que de dimensionner le hangar complet autour d'une seule condition maximale de fonctionnement.
CFD - Analyse du débit d'air
Après les calculs d'ingénierie préliminaires, Mécanique des fluides numérique (CFD) L'analyse a été utilisée pour évaluer et optimiser le concept de débit d'air proposé avant sa mise en oeuvre.
Les études CFD ont analysé l'interaction entre:
Débit d'air d'alimentation + Lindab RCW Diffuseurs + Géométrie de l'aéronef + Zones de processus + Système d'extraction
Les simulations ont été utilisées pour évaluer :
- vitesse de l’air distribution autour de l'aéronef,
- uniformité du débit d'air de surface,
- direction du flux d'air et pénétration du jet,
- les zones potentielles de faible vitesse et de recirculation,
- comportement du flux d'air autour du fuselage, des ailes et de la queue,
- l'interaction entre l'approvisionnement et l'extraction,
- d'autres scénarios d'exploitation zonale.
CFD a donc servi outil de conception et de vérification d'ingénierie, permettant d'analyser d'autres configurations avant la mise en œuvre du système final.
Cela était particulièrement important parce que les calculs conventionnels de changement d'air et les sélections de diffuseurs à base de catalogue ne peuvent à elles seules représenter pleinement les schémas complexes de débit d'air en trois dimensions créés autour d'un aéronef.
distribution d’air Produit: Lindab RCW
La solution finale distribution d’air a été mise en œuvre en utilisant diffuseurs à déplacement à faible turbulence Lindab RCW.
Les unités RCW ont été sélectionnées pour leur capacité à fournir les caractéristiques aérodynamiques requises par le processus de peinture de l'aéronef :
Diffusion d’air par déplacement à faible turbulence
Direction de décharge d'air réglable
Profondeur de pénétration du jet à commande électrique
Faible perte de charge
Fonctionnement stable sous conditions de chauffage et de refroidissement
Ces caractéristiques ont permis d'adapter le modèle distribution d’air en fonction de la géométrie de l'aéronef, zone de processus actif et surface requise vitesse de l’air.
Faible turbulence distribution d’air
Un mélange turbulent excessif n'est pas souhaitable dans les applications de peinture d'aéronef parce qu'il peut redistribuer la surspray et les contaminants atmosphériques et générer une recirculation locale autour des surfaces de l'aéronef.
Lindab unités RCW introduire l'air conditionné en utilisant un Principe du déplacement à faible turbulence, créant un champ de débit d'air contrôlé à travers la zone de travail active.
La conception prend en charge une trajectoire définie du côté de l'alimentation, à travers la zone de travail et vers le système d'extraction.
L'objectif technique est donc non seulement de fournir le débit total d'air requis, mais aussi d'établir la bonne répartition de la vitesse et direction du flux d'air à la surface de l'aéronef.
Cela favorise le transport contrôlé du brouillard de peinture, des vapeurs de solvants et des COV vers le système d’extraction.
Direction de l'air réglable et pénétration du jet
Différentes parties d'un aéronef nécessitent des trajectoires de débit d'air et des distances de pénétration différentes.
Le débit d'air requis autour du fuselage, par exemple, est différent de celui requis autour des ailes, de la section arrière ou de la surface inférieure de l'aéronef.
Lindab unités RCW incorporent une actionneur électrique pour le réglage des caractéristiques de décharge et de la profondeur de pénétration du jet.
Cela permet d'adapter le débit d'air en fonction de la zone de travail active.
Lorsqu'une plus grande pénétration est nécessaire, les caractéristiques de décharge peuvent être ajustées en conséquence. Lorsque le processus actif se rapproche de la zone d'approvisionnement, la pénétration inutile peut être réduite.
Cette capacité a joué un rôle important dans l'élaboration de la stratégie de ventilation zonale axée sur les processus.
Contrôle zonal basé sur les processus
La principale optimisation du système a été obtenue en remplaçant la concept de ventilation en volume complet avec zonage basé sur le processus.
Au lieu de traiter l'ensemble du hangar comme une seule zone de ventilation fonctionnant en continu dans des conditions de pointe, l'aéronef et les zones de travail environnantes ont été divisés en zones de processus fonctionnelles.
Le système pourrait donc fournir les éléments suivants:
Débit d'air + Vitesse de surface + Direction du débit d'air + Pénétration par jet
selon la zone active de l'aéronef et le processus de peinture.
L'air conditionné était dirigé vers l'endroit où il était réellement nécessaire plutôt que de maintenir le hangar complet en continu dans l'état maximal de conception.
Cette approche technique a donné lieu à environ :
64% RÉDUCTION
DU DÉBIT D’AIR REQUIS
par rapport au concept initial de ventilation en volume complet.
La réduction a été réalisée grâce à une meilleure utilisation et distribution de l'air conditionné, plutôt qu'en compromettant les conditions de ventilation requises.
Contribution à l'efficacité énergétique
L’ 64% chiffre représente une réduction de la capacité d'air de conception requise, pas une réduction de 64% de la consommation totale d'énergie.
Toutefois, la réduction de la capacité d'écoulement d'air requise a un impact significatif sur la demande énergétique du système de ventilation complet.
L'air de procédé peinture-hangar d'aéronef passe généralement par plusieurs étapes à forte intensité énergétique :
Filtration → Transport de l’air par ventilateurs → Chauffage / refroidissement → Régulation de l’humidité → Soufflage → Extraction
La réduction du débit d'air inutile contribue donc à réduire:
Demande énergétique des ventilateurs
Charge de chauffage
Charge de refroidissement
Demande d'humidification et de déshumidification
Besoin global de traitement d’air
L’ faible perte de charge des diffuseurs RCW Lindab fournit une contribution supplémentaire en minimisant les pertes de pression terminale dans le système d'approvisionnement en air.
La conception optimisée réduit donc la quantité d'air qui doit être transportée et conditionnée en continu, ce qui contribue de manière substantielle à l'ensemble efficacité énergétique et coût d'exploitation du cycle de vie de l'installation.
Conditions de température et d'humidité
La température et l'humidité relative sont des paramètres de processus importants dans la peinture d'aéronefs parce qu'ils influencent application de peinture, évaporation au solvant, comportement du revêtement, durcissement et qualité finale de la surface.
Lindab RCW est conçu pour maintenir ses caractéristiques prévues distribution d’air avec des différences de température d'approvisionnement au retour allant jusqu'à:
Refroidissement: ΔT = –5 K
Chauffage: ΔT = +8 K
Phase de mise en température : ΔT = +10 K
La température et l'humidité sont contrôlées par le système de manutention d'air associé, tandis que les unités RCW distribuent l'air conditionné en fonction des conditions aérodynamiques requises dans la zone de traitement.
Intégration de l'approvisionnement et de l'extraction
La performance d'un système de ventilation peinture-hangar d'aéronef ne peut pas être évaluée à partir des terminaux d'approvisionnement-air indépendamment.
Le champ final de débit d'air est déterminé par l'interaction entre:
Système d'approvisionnement + Diffuseurs RCW + Géométrie de l'aéronef + Système d'extraction + Stratégie de contrôle
Pour cette raison, les systèmes d'approvisionnement et d'extraction ont été considérés comme faisant partie du même concept de débit d'air.
L'objectif était de maintenir la trajectoire d'écoulement d'air prévue à travers la zone de travail et vers les points d'extraction tout en minimisant la faible vitesse et les régions de recirculation autour de l'aéronef.
Cette approche au niveau du système a été intégrée à la fois à l'analyse CFD et à l'optimisation finale du débit d'air.
De la conception technique à la mise en service
Gerhman ont continué de participer à l'élaboration et à la mise en oeuvre du système distribution d’air.
Le travail d'ingénierie a suivi un processus de conception et de vérification continu:
Exigences relatives au processus
→ Calculs techniques et sélection
→ Configuration de RCW Lindab
→ CFD Analyse
→ Optimisation du débit d'air zonal
→ Mise en œuvre du système
→ Essais et mise en service
Cette méthode était importante parce que la performance réelle d'un hangar à peinture d'aéronef ne peut être déterminée à partir des seules données du catalogue de diffuseurs.
Le système complet doit être évalué compte tenu de l'interaction entre les Système distribution d’air, géométrie de l'aéronef, disposition d'extraction et conditions d'exploitation.
Résultat du génie
Par l'intermédiaire Gerhman – Lindab coopération, le concept initial de ventilation en volume complet a été repensé en fonction des exigences aérodynamiques et des processus réels de la peinture d'aéronef.
Les calculs d'ingénierie de Gerhman et les outils de sélection du produit, combinés avec Analyse des CFD et diffuseurs de déplacement à faible turbulence de Lindab RCW, a permis de diriger l'air conditionné vers les zones d'aéronef requises avec une vitesse, une direction et une pénétration contrôlées.
La conception résultante a permis d'obtenir approximativement:
64% Réduction de la capacité de débit d'air requise
tout en maintenant la stratégie de débit d'air axée sur les processus requise.
La réduction de la demande d'air conditionné contribue également de façon significative à une baisse de la consommation d'air. Exigences en matière d'énergie pour le ventilateur, le chauffage, le refroidissement et le contrôle de l'humidité.
Le projet démontre un important principe d'ingénierie de la ventilation des procédés :
L'efficacité du système dépend non seulement de la quantité d'air fournie, mais aussi de l'efficacité avec laquelle l'air est distribué dans la zone de traitement requise.
Faits saillants du projet
Projet: Pegasus Airlines – Entretien des aéronefs et hangars à peinture
Lieu: Aéroport international de Sabiha Gökçen, Türkiye
Client : Pegasus Airlines
Sous-traitant mécanique: Birleşim Mühendislik
Application : Entretien de l'aéronef / Peinture de l'aéronef / MRO
Capacité d'entretien : 4 avions monocouloirs
Capacité du hangar à peinture : 1 avion monocouloir
Coopération en matière d'ingénierie Gerhman × Lindab
Produit utilisé : Lindab RCW – Diffuseur de déplacement à faible turbulence
Méthodologie de conception : Calculs techniques · Logiciel de sélection des produits · Analyse CFD · Zonage basé sur les processus
Stratégie de débit d'air : Débit de déplacement à faible turbulence · Direction de l'air réglable · Pénétration par jet variable · Contrôle zonal
Résultat clé de l'ingénierie : 64% Réduction de la capacité de débit d'air requise
Impact énergétique: Réduction de la demande d'air conditionné avec des exigences plus faibles en matière de ventilateur, de chauffage, de refroidissement et de contrôle de l'humidité
Périmètre d’intervention de Gerhman : Conception technique · Sélection de produits · CFD Analyse · Optimisation du débit d'air · Intégration du système · Essai et mise en service
