離陸前にキャビン内に見えるこの白い煙は何ですか?

私はこの飛行機がタクシーに乗っている間に離陸する前の私の最後の飛行機のキャビン内のこのような非常に厚い白い煙を見ました:

A picture from the flight Video Please watch in HD for best experience.

それは航空機のAC通気孔から来ているようです。客室乗務員のような非常に一般的な現象は、これに何ら注意を払わなかったと私は思う。 しかし私は初めてそれを見た。これは何ですか?

航空機の詳細: VT-IDE (3.5歳のA320)

出発地はブバネシュワールでした。おおよその天気は: 温度:28℃ 湿度〜85% 透明な空、見やすい

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蒸気の説明については、この動画をご覧ください: youtube.com/watch?v=om8Xwa3MhaU
追加された 著者 Tyler Durden,

2 答え

短い答え

キャビンは、外気から暖かく水蒸気でほぼ飽和した無条件の空気と、周囲温度に近い露点(下記参照)で満たされていました。キャビン内に冷たい空気を注入している間のコンディショニングシステムは、露点以下に温度を低下させた。目に見えない水蒸気(気体)は目に見える水滴(液体)に変換された。

水滴は、ACコンセントから遠い暖かい空気の中でほぼ即座に再蒸発する。最終的に水蒸気のレベルが高いすべての機内の空気は、Another case of condensation:

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詳細

水蒸気が凝縮するのはなぜですか?

空気中の水蒸気の量は、水飽和率(または相対湿度)と呼ばれ、パーセンテージ。 0%は空気が乾燥していることを意味し、100%は空気が完全に飽和し、より多くの水蒸気を含むことができないことを意味する。蒸気が加えられると、すぐに水滴に凝縮する。水蒸気とは対照的に、水滴が見える。

飽和は温度と圧力の特定の組み合わせで発生します。所与の圧力に対して、温度が高いほど、凝縮なしで存在することができる蒸気の量よりも多い。温度が下がると結露が発生します。

露点

それが起こる温度は、露点と呼ばれます。空気の温度がまだ露点に達していないが近くにあり、温度が何らかの原因で露点以下に低下した場合、水蒸気凝縮が起こる。露点での水蒸気の量は空気の水蒸気容量と呼ばれ、空気温度と共に指数関数的に増加する:

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(Source)

正確さのために:水蒸気が空気中に存在すると、それは連続的に凝縮され蒸発する。露点は、凝縮が蒸発よりも速く起こり、水滴が蓄積し始める点である。

露点は、湿った温度計で測定することができる。

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(Source)

露点と霧/ミスト

露点は、航空機では重要です。なぜなら、温度が地面の露点に近いと、この場所で霧が出る可能性があるからです。露点が周囲温度よりも非常に低い場合、曇りは起こりにくい。 KLAX ASOS報告書を参照し、相対湿度、可視性および温度を比較してください:

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露点が温度に近い場合に示されるように、湿度のパーセンテージは高く、視界は低く、かぶりが発生する。

民間航空機の空調

AC is provided by a system that usually takes high pressure air from the engines, mixes it with air taken from the cabin, and control the temperature and moisture (and pressure as part of the pressurization function) before injecting it in the cabin. Moisture is controlled by condensing water vapor and removing it by centrifugal force. For a full description see ECS for Boeing and ACS for Airbus. Relative humidity value in cabin is kept about 20%.

ブーバネシュワールの場合

空港の天気は28°C、湿度は85%です。キャビン空気は、ACがスイッチオンされ、20℃および20%湿度でコンディショニング空気を開始する前の状態であると想定される。

この暖かい空気は明らかに水を超えています:

  • 相対湿度値を85%から20%に下げる必要があります。
  • 空気は28°Cから20°Cまで冷却する必要があります。冷却すると水蒸気容量が減少します。上記の曲線から、飽和空気には28℃の空気1kgあたり27gの水蒸気が含まれ、20℃では17gの水蒸気が含まれています。

その他の湿度値:

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空気を20℃で冷却すると、6g/kgが凝縮して水滴になります。相対湿度を20%に下げると、水蒸気容量は3.4g/kgに減少し、13.6gの追加のグラムが凝縮する。

空調空気の各kgは、19.6gの水滴を生成する。約175kgの空気を含む典型的なキャビンは150m3( 3 )で、3.5kgの凝縮水を提供します(乗客がいないキャビンの場合のみ、汗や呼吸により連続的に水が追加されます)。

  • 結露のほとんどはACシステムで発生し、水は水分離器で収集されます。
  • キャビンが最初に冷却される前に、ACシステムからの空気は、キャビンの暖かくほぼ飽和した空気を満たします。これにより、ACコンセントの周囲の客室に結露が発生します。しかし、大部分の水はある距離で再び蒸発し、水蒸気は最終的に水分離器によって集められる。

一般的な結露の例

  • 冷凍庫のパイプを凍らせます:ドアが開いたら、水蒸気のある空気を冷蔵庫に入れます。空気が露点以下でパイプから冷却され始めると、凝縮が起こり、周囲に氷ができます。

  • 天気が寒いときに吐き出される空気。肺の空気は体温が高いため飽和していませんが、冷却が始まると飽和します。

  • プレッシャークッカーからの水蒸気で飽和した空気。

  • @RyanMortensenによって指摘されているように、車窓の飽和した空気(夜間に温度が下がるとき、または蒸発することができる空気の中にもっと多くの水/雨があるので、空気が温度変化なしで飽和しているとき)自然に - 露点以上の車の温度を上げることが解決策です)。

    霧と雲の形成:地面が周囲の大気よりも寒い(早朝)、雲のため、霧が降りる(露と圧力が役割を果たす)。

  • 露: - )

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@GooseMcGoose残念なことに、この「水蒸気」は、実際には機内の荷物のドア、座席、天井、床などの水滴にはまったく凝縮されません。非常に暖かく湿気の多い天候の中で何度かタクシーに乗っている間に、私はAC通気孔から水滴を結露させました。いくつかのデザインは他のものよりも悪いです。
追加された 著者 pauldoo,
@Firee上記のDavidの超短答を参照してください。それよりも短くする必要がある場合は、「私は水だ」とお勧めします。 :)
追加された 著者 pauldoo,
気象に関する最新情報をご覧ください。
追加された 著者 interstar,
超短答:あなたの飛行機の中に雲が形成されています。
追加された 著者 bentford,
それでは、この「水蒸気」のどれも、実際に車内の荷物のドア、座席、天井、または床の水滴に実際に凝縮しません。飛行機の内部は、これらのサイクルのいくつかの後にひどく鼻がついています。 「水蒸気」は、本来、手を持っているときは湿った感じがなく、手は濡れません。
追加された 著者 Nick Messick,
しかし、パックが空調空気から湿気を抽出するのではないのですか?どのようにキャビンは湿っているのですか?それは通常約20%程度に保たれます。
追加された 著者 Jan Hudec,
@ RyanMortensen、空気はブリードエアーダクト内で唯一暑く、そこから水分を取り出す場所はありません。まったく逆。航空機システムは、特に空気中の水分を除去します。これが起こる唯一のケースは、キャビンが湿った周囲の空気で満たされ、パックがちょうど乾燥機の空気であるにもかかわらずよりクーラーを供給し始めるときです。
追加された 著者 Jan Hudec,
私の飛行機でこのような状況が起こった場合、私の同乗者(その女の子ならば)と話すことができる、簡単な言葉の説明がありますか?
追加された 著者 Johno,
私は、ジェットブリッジを介してpaxがロードされている空港で問題が最小限に抑えられることを想像します。ジェットブリッジと航空機の間のシールは絶対に水密ですが、大量の大気が突入する大きな穴ではありません。私は、paxドアを介して飛行機に入る大部分の空気が、ターミナルから歩道を下っているpaxに続く空調空気になると思う と思います。もちろん、これは荷物が入っている胴体の大きな穴を無視しています...
追加された 著者 FreeMan,
私は天気チャンネルから、ニューヨーク市で6月の絶対に惨めな日に103%の湿度が予想されることを一度知らされました。予測アルゴリズムの中に何らかのエラーがあるのか​​、そういう都市全体で超飽和を達成できるのかどうかは決して確かではありませんでした。
追加された 著者 Ritu,
@JanHudecこれは、少なくとも私が車で見たときにACシステムが起動したときに通常起こることかもしれませんが、自動車のような蒸発器/コンデンサシステムはありません。それらは、圧縮されていない空気をFreon圧縮熱交換器に通すのではなく、空気を圧縮して再膨張させることによって作動します。高温の圧縮空気はより多くの水分を吸収し、再び膨張すると冷却され、水分が凝縮して見えるようになります。
追加された 著者 venu,
@あなたは正しいことも分かります出てくる寒い空気は、周囲の暖かい湿った空気を冷やし、結露を起こします。私は、輸送機が自動車に見られるのと同様のシステムを使用していないことを訂正していますか?つまり凝縮器と蒸発器熱交換器を備えたフレオンはありませんか?私が仕事をしている会社が日産の熱交換器を製造しているので興味があります。
追加された 著者 venu,
@JanHudecテン4!
追加された 著者 venu,

It's condensed water droplets. Outside air with high humidity is reduced in temperature from 28 - 20 ºC (after going through a compression - cooling - expansion cycle), and some of the water vapour condenses since colder air cannot contain as much water vapour as warmer air. The condenser is located before the expansion turbine. Indeed like @David Richerby says in a comment: it's a cloud forming inside your plane.

A home air conditioner has a compression - cooling - expansion cycle as well, yet this white cloud never appears at home. Home air conditioners cool the air to a temperature lower than final temperature, condense the water out, then heat to the final temperature so that outflow relative humidity < 100%. Aircraft A/C systems are not dimensioned for this, since the phenomenon only occurs in some airports, during ground handling and taxi. As soon as the outside air temperature is less than 20ºC the clouds cannot appear within the aircraft.


EDIT

少しの間、質問であったコメントが出てきたはずの答えが登場しました:なぜ液滴は凝縮しないのですか?そして、あなたが手を入れたときに濡れていないのはなぜですか? :水分が暖かく湿度が100%より低い空気に吹き込まれ、再び溶けます。溶存水蒸気がより冷たい表面に出会ったときに水は表面上に凝縮し、空気を局所的に冷却し、水分子がお互いを見つけて凝結滴に集まる機会を提供する。

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