日航123便事故調査報告書計算処理に近い８室気圧変化のシミュレーション

流量計算式 (事故調査報告書に基づく。ただし非チョーク流のルート内の分数PB/PAは分母と分子が報告書記載とは逆):

チョーク流 ($P_B/P_A \le 0.528$): $$ G = A_{eff} \sqrt{\gamma P_A \rho_A \left( \frac{2}{\gamma+1} \right)^{\frac{\gamma+1}{\gamma-1}}} $$

非チョーク流 ($P_B/P_A > 0.528$): $$ G = A_{eff} \sqrt{\frac{2\gamma}{\gamma-1} P_A \rho_A \left[ \left( \frac{P_B}{P_A} \right)^{\frac{2}{\gamma}} - \left( \frac{P_B}{P_A} \right)^{\frac{\gamma+1}{\gamma}} \right]} $$

密度$\rho_A$は湿度を考慮した仮温度 $T_v = T_A(1+0.61w_A)$ を用いて $\rho_A = P_A/(R T_v)$ で計算。

温度の計算式(事故調査報告書に基づく): $$ \frac{dT_k}{dt} = \frac{1}{\rho_k V_k} \left( \sum \dot{G}_{in,j} (\gamma T_{in,j} - T_k) - (\gamma - 1) T_k \sum \dot{G}_{out,j} \right) $$

湿度(混合比w)の輸送式（追加・独自導出）: $$ \frac{dw_k}{dt} = \frac{1}{\rho_k V_k} \sum \dot{G}_{in,j} \left( w_{in,j} - w_k \right) $$ 飽和調整（潜熱放出、追加・独自実装）:

$w_k$ が飽和混合比 $w_{sat}(T_k,P_k)$ を超えたら、超過分 $\Delta w = w_k - w_{sat}$ を即座に凝結：

$$ T_k \mathrel{+}= \frac{L \Delta w}{c_p},\quad w_k = w_{sat},\quad P_k \mathrel{-}= \rho_{dry}\Delta w R_v T_k $$

部屋設定

（部屋０は外気を想定）、部屋１:客室、部屋２：後部圧力隔壁直下流部、部屋３：垂直尾翼中央部、部屋４：垂直尾翼前方部、部屋５：水平尾翼貫通部、部屋６：APU防火壁部、部屋７：床下貨物室、部屋８：コックピット

部屋３および部屋４の垂直尾翼は事故調査報告書のモード３を使用

ドア設定（部屋と部屋を接続する通気口）

通気口面積は縮流係数を設定から掛けた値を内部計算で使用。ただし報告書の圧力隔壁開口面積1.8m2は例外的に有効面積として扱うため、1.8/0.7=2.57を初期設定値としてます。

耐圧ゼロは常時通気可能。破壊可能未チェックのドアは毎フレーム耐圧との比較計算を行います。チェックのドアは破壊後は耐圧比較は行われません。

ドア１が圧力隔壁。ドア１８がAPU防火壁。ドア１０が垂直尾翼。

部屋１、２、５、６、７、８の減圧速度を事故調査報告書に合わせるに上記の設定に加えて、ドア１５のブレードシール耐圧を9999にして破壊不能にしました。

部屋３，４の減圧速度を事故調査報告書に合わせるには、ドア１０の耐圧4.75psiをマイナス0.41して4.34を設定しました。これは報告書では翼面上の圧力の影響と説明されてます。

（＊根拠はよくわかりませんが合わせるために）部屋３の容量を25m3にしまして、ドア１３のドーサルフィン開口面積を0.2m2にして耐圧を2.6psiにしました。

エアコン空気流入設定

各部屋へのエアコンによる空気の流入を表します。部屋idは流入先の部屋番号、流量は質量流入速度[kg/s]、温度・湿度は流入する空気の状態です。常に一定の流量で流入し続けるものとして計算します。

部屋結果

部屋１が客室、部屋３が垂直尾翼、部屋６がＡＰＵ防火壁の手前

客室高度警報は69.7kPa（事故調査報告書では1.656秒後)
酸素マスク落下（プリレコーデッドアナウンス開始）は59.5kPa（事故調査報告書では2.538秒後）
をそれぞれ下回った時点

湿度100%を超えた場合の水滴の溜めこみは考慮してないです。

時刻[sec],気圧[psi],温度[C],相対湿度[%]

ドア結果

ドア１が圧力隔壁。ドア１８がAPU防火壁。ドア１０が垂直尾翼

時刻[sec],破壊されたか,差圧[psi],質量流量[kg/s],チョーク流か