¿Cuánto aire se recircula (en comparación con el aire de purga inyectado) en la cabina de los aviones modernos?

De un informe de trabajo propio, basado en presentaciones web públicas para habilitación de tipo y en The Boeing 737 Technical Guide de Chris Brady:

Un sistema de recirculación reduce los requisitos de purga de aire y las cargas de paquetes al filtrar el aire de la cabina y reintroducirlo en el colector de mezcla. Se recircula aproximadamente el 25% del aire de la cabina. El ventilador de recirculación se apagará si alguno de los paquetes tiene un flujo ALTO, lo que provocará una reducción neta en la tasa de ventilación de alrededor del 15 %. La tasa de ventilación total en un 737-800 es de aproximadamente 1 m3/seg.

Una parte del aire acondicionado del paquete izquierdo fluye directamente hacia la cabina de vuelo. El resto del aire del paquete izquierdo, todo el aire del paquete derecho y el aire del sistema de recirculación se combinan en el colector de mezcla. El aire del colector de mezcla se distribuye a la cabina de pasajeros a través de diferentes zonas, a través de los elevadores de las paredes laterales en los lados izquierdo y derecho de la aeronave. En tierra, el aire preacondicionado se puede bombear directamente al colector de mezcla

La Guía técnica del B737 menciona además que en el B757 y el B767 se recircula hasta el 50 % del aire de la cabina y en el MD80 nada.

En la cabina de un avión moderno, se recircula cerca de la mitad del aire de la cabina. Como señala este documento informativo de la IATA sobre la calidad del aire en cabina: riesgo de virus contagiosos :

El sistema de aire de la cabina está diseñado para operar de la manera más eficiente al entregar aproximadamente un 50 por ciento de aire exterior y un 50 por ciento de aire filtrado y recirculado.

La AIVC también señala en Calidad del aire en aviones de pasajeros :

En los primeros aviones a reacción comerciales, las cabinas de pasajeros se ventilaban con aire exterior al 100 %. En los aviones a reacción más recientes, aproximadamente el 50 % del aire de ventilación es aire exterior y el 50 % restante es aire de cabina filtrado y recirculado.

La razón para usar aire recirculado es bastante simple: ahorro de combustible. Del documento Sistema de control ambiental de aviones comerciales: aspectos de ingeniería de la calidad del aire de la cabina :

Al comienzo de la era de los aviones comerciales a reacción, los aviones a reacción no tenían sistemas de recirculación de aire en la cabina... La razón principal era que los primeros aviones a reacción estaban propulsados ​​por motores turborreactores altamente ineficientes.

A medida que avanzaba la tecnología del motor, se desarrollaron turboventiladores con una relación de derivación del núcleo de aproximadamente 2 a 1. La economía de combustible mejoró y el costo del aire de purga del motor en relación con el consumo total de combustible aún era lo suficientemente pequeño como para que el 100 % de la purga de aire en la cabina de pasajeros fuera rentable. .

A medida que se desarrollaron los motores turboventiladores modernos con relaciones de derivación altas de 5 a 1, disminuyó el consumo de combustible para proporcionar empuje al motor. Sin embargo, el consumo de combustible en relación con la extracción del aire sangrado aumentó drásticamente, casi en proporción directa a la relación de derivación más alta. Para un 767 con motores P&W 4000, el porcentaje de aumento en el consumo de combustible debido solo al aire sangrado sería casi cuatro veces mayor que un turborreactor de tamaño equivalente para la misma cantidad de aire sangrado.

Aumento en el consumo de combustible del aire sangrado con motores a reacción modernos ; imagen de Commercial Airliner Environmental Control System - Engineering Aspects of Cabin Air Quality por Elwood H. Hun et. Alabama.