หน่วยพลังงานเสริม: ข้อมูลจำเพาะ วัตถุประสงค์ อุปกรณ์และตัวบ่งชี้ทรัพยากร

2024 ผู้เขียน: Howard Calhoun | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2023-12-17 10:42

หน่วยกำลังเสริม (APU) มักใช้เพื่อสตาร์ทเครื่องยนต์หลัก อุปกรณ์นี้มักใช้ในเทคโนโลยีการบิน อย่างไรก็ตาม สามารถใช้กับรถหุ้มเกราะ เรือ หัวรถจักร และรถยนต์ได้

ลักษณะสำคัญของ APU

สำหรับโรงไฟฟ้าที่มีการดูดอากาศหลังคอมเพรสเซอร์ อัตราการไหลของอากาศ ความดันของอากาศนี้ และอุณหภูมิของมันคือปัจจัยหลัก อย่างไรก็ตาม เป็นที่น่าสังเกตว่าลักษณะเฉพาะเช่นความกดอากาศไม่ใช่ตัวบ่งชี้พลังงาน ไม่สามารถใช้เป็นการประเมินตัวบ่งชี้ทรัพยากรของหน่วยพลังงานเสริมของ APU นอกจากนี้ยังไม่สามารถประเมินเวิร์กโฟลว์ด้วยความช่วยเหลือได้ ด้วยเหตุผลนี้ จึงจำเป็นต้องหันไปใช้พารามิเตอร์แบบมีเงื่อนไขเช่นกำลังอากาศที่เทียบเท่ากัน นอกจากนี้ พารามิเตอร์ที่เรียกว่าอัตราการสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเฉพาะก็มีความสำคัญเช่นกัน สำหรับโรงไฟฟ้าที่มีการดูดอากาศหลังคอมเพรสเซอร์ แปลว่าปริมาณการใช้เชื้อเพลิงต่อชั่วโมงต่อ 1 กิโลวัตต์ของกำลังอากาศเทียบเท่า นอกจากคุณสมบัติหลักเหล่านี้แล้ว ยังมีคุณสมบัติรอง:

• ขอบความเสถียรของคอมเพรสเซอร์
• อัตราส่วนอากาศส่วนเกินในห้องเผาไหม้;
• อุณหภูมิและความดันของของไหลทำงาน
• สัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) ของคอมเพรสเซอร์ กังหัน ฯลฯ

คำอธิบายสั้น ๆ ของ APU สำหรับรถยนต์และหัวรถจักร

ถ้าพูดถึงหัวรถจักร ก็ไม่ค่อยจะมีใครใช้แต่ถึงกระนั้น หัวรถจักรกังหันก๊าซก็ยังถูกใช้อยู่ ในรถยนต์ดังกล่าว จะมีการติดตั้งชุดจ่ายไฟเสริมเพื่อสตาร์ทเครื่องยนต์หลัก นอกจากนี้ ด้วยความช่วยเหลือของมัน การผลิตการประลองยุทธ์และการเคลื่อนไหวของหัวรถจักรเพียงคันเดียวก็ถูกดำเนินการ

หากในรถยนต์ที่มีอุปกรณ์พิเศษที่ต้องใช้พลังงานไฟฟ้าและเครื่องยนต์เดินเบา จะใช้หน่วยไฟฟ้าที่รู้จักกันดีเป็น APU นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าในเครื่องจักรพิเศษจำนวนหนึ่งสามารถสตาร์ทเครื่องยนต์หลักได้

อุปกรณ์ APU ของเครื่องบิน

สำหรับหน่วยจ่ายไฟเสริมของเครื่องบิน มันคือแหล่งของลมอัดที่ร้อน เช่นเดียวกับพลังงานไฟฟ้ากระแสตรงและไฟฟ้ากระแสสลับที่สามารถนำมาใช้เป็นพลังงานให้กับระบบเครื่องบินได้

เมื่อเครื่องบินอยู่บนพื้น สามารถใช้ APU ได้อย่างเต็มที่เพื่อให้แน่ใจว่ามีอิสระในการขนส่งอย่างสมบูรณ์ มันถูกใช้เอกราชในกระบวนการเตรียมการบินล่วงหน้า ระบบดังกล่าวสามารถใช้งานได้เฉพาะในสนามบินที่มีระดับความสูงไม่เกิน 3 กม. เป็นมูลค่าการกล่าวขวัญว่าหน่วยพลังงานเสริมที่มีความสูง 300 ม. หรือรุ่นอื่นสามารถใช้ทั้งลมอัดและไฟฟ้าได้ในเวลาเดียวกัน อากาศอัดจะเข้าสู่ระบบปรับอากาศของเครื่องบิน และใช้ไฟฟ้าในการสตาร์ทเครื่องยนต์หลัก APU เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสตาร์ทเครื่องยนต์กังหันก๊าซ ระบบติดตั้ง ช่องรับอากาศ ระบบไอเสีย ตลอดจนระบบที่ให้การสตาร์ทเครื่องยนต์และการควบคุม

ออกแบบช่อง APU

ระบบติดตั้งระบบระบายน้ำ ที่จุดต่ำสุดคืออุปกรณ์ที่เรียกว่าตัวรวบรวมการระบายน้ำ นอกจากนี้ยังมีท่อสาขาซึ่งออกแบบมาเพื่อนำของเหลวออกโดยแรงโน้มถ่วง เครื่องยนต์กังหันก๊าซของเครื่องบินยังอยู่ในช่อง APU ซึ่งอยู่ในส่วนท้ายที่ไม่แน่นของลำตัวเครื่องบิน บนคอนโซลของวิศวกรการบินจะมีแผง "การเปิดตัว APU" แผงนี้มีส่วนควบคุมและส่วนควบคุมทั้งหมดสำหรับชุดจ่ายไฟเสริม

APU TA-6A

การติดตั้งเสริมประเภทนี้ เช่น TA-6A มักติดตั้งบนเครื่องบิน เช่น TU-154, IL-62M, IL-76, TU-144, IL-86M, TU-22M สามารถติดตั้งได้กับหน่วยขนส่งภาคพื้นดินบางหน่วยวัตถุประสงค์หลักคือการจัดหาอากาศอัดเพื่อสตาร์ทเครื่องยนต์หลักของเครื่องบินบนพื้นดินเพื่อจ่ายอากาศอัดไปยังระบบปรับอากาศ

สิ่งสำคัญที่ควรทราบคือ APU นี้สามารถใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับเครือข่ายไฟฟ้าออนบอร์ดที่มีทั้ง AC และ DC บนพื้นดิน และที่สำคัญที่สุด สามารถใช้เพื่อจุดประสงค์เดียวกันในเที่ยวบินหากไฟหลัก ระบบล้มเหลว ตัวเครื่องถูกนำเสนอในรูปแบบของเครื่องยนต์กังหันก๊าซแบบเพลาเดียวที่มีการสกัดอากาศด้านหลังคอมเพรสเซอร์ นี่แสดงให้เห็นว่าลักษณะสำคัญของหน่วยกำลังเสริม TA-6A คืออัตราการไหล ความดัน และอุณหภูมิของอากาศที่ถ่ายเท อุปกรณ์นี้ประกอบด้วยองค์ประกอบหลักหลายประการ ชุดประกอบหลักชุดแรกประกอบด้วยกระปุกเกียร์พร้อมสตาร์ทเตอร์-เครื่องกำเนิดไฟฟ้า นอกจากนี้ยังมีเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับเช่นเดียวกับไฟล์แนบอื่น ๆ อีกหลายอย่าง ทั้งหมดนี้มีความจำเป็นเพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องยนต์ทำงานเป็นปกติ ใช้องค์ประกอบแนวทแยงสามขั้นตอนเป็นคอมเพรสเซอร์

ตัวชี้วัดของกองทัพยูเครน TA-6A

อุปกรณ์มีข้อกำหนดหลักดังต่อไปนี้:

1. ทิศทางการหมุนของโรเตอร์จากด้านข้างของหัวฉีดนั้นถูกต้อง
2. พารามิเตอร์สำคัญตัวที่สองคือความเร็วของโรเตอร์สำหรับเทอร์โบชาร์จเจอร์ ขณะดีบักเครื่องยนต์ขณะเดินเบา ช่วงอุณหภูมิควรอยู่ที่ประมาณ 60 องศาเซลเซียส เป็นเปอร์เซ็นต์ ตัวบ่งชี้ควรเป็น 99 ± 0.5% ถ้าเราพูดถึงรอบต่อนาที ตัวบ่งชี้ควรอยู่ในภูมิภาค23950±48.
3. สำหรับโหมดการทำงานหลัก อนุญาตให้เปลี่ยนความเร็วของโรเตอร์ในช่วงตั้งแต่ 97 ถึง 101%
4. มีพารามิเตอร์เช่นการสั่นสะเทือนเกินพิกัดของเครื่องยนต์ ในช่วงเริ่มต้นของอายุการใช้งาน ค่าสัมประสิทธิ์นี้ควรเท่ากับ 4.5 เมื่อสิ้นสุดอายุการใช้งาน ค่านี้สามารถเพิ่มได้สูงสุด 6.0
5. มีพารามิเตอร์เช่นระยะเวลาของรอบการโหลดเย็น ค่าสูงสุดจำกัดไว้ที่ 32 วินาที
6. ในช่วงเย็น ความเร็วโรเตอร์ควรอยู่ระหว่าง 19% ถึง 23% ของกำลังสูงสุด

การทำงานของเครื่องยนต์ TA-6A

ระหว่างการทำงานของชุดจ่ายไฟเสริม คอมเพรสเซอร์จะดูดอากาศในบรรยากาศผ่านกริดและช่องลมเข้าทรงกลมแนวรัศมี คอมเพรสเซอร์มีสามขั้นตอน หลังจากที่อากาศถูกบีบอัดและป้อนเข้าไปในท่อเก็บก๊าซ จากที่นี่ สารที่เลือกจำนวนมากจะเข้าสู่ห้องเผาไหม้ ส่วนที่เหลือสามารถส่งเข้าไปในท่อไอเสียและปล่อยกลับเข้าสู่บรรยากาศผ่านท่อไอเสียหรือส่งให้ผู้บริโภคได้

น่าสังเกตว่าอากาศที่จ่ายไปยังห้องเผาไหม้แบ่งออกเป็นสองสาย - สายหลักและสายรอง สำหรับการไหลหลักจะเข้าสู่เขตการเผาไหม้ผ่านท่อระเหยเช่นเดียวกับรูที่หัวของท่อเปลวไฟ ท่อระเหยแบบเดียวกันยังจ่ายเชื้อเพลิงจากท่อร่วมสตาร์ทด้วย

ไหลรองตามจำนวนรูที่กำหนด หลังจากที่พวกเขาผ่านเข้าสู่ช่องเดียวกับสารจากลำธารแรก ในภาชนะนี้ การไหลเหล่านี้จะผสมกับก๊าซ ซึ่งทำให้สามารถบรรลุอุณหภูมิที่ต้องการสำหรับการไหลของก๊าซทั้งหมดที่เข้าสู่กังหันโดยตรง เป็นที่น่าสังเกตว่ามีช่องว่างในผนังห้อง อากาศจำนวนเล็กน้อยจะไหลผ่านเข้าไปภายในและใช้เพื่อทำให้ผนังห้องเย็นลง

เฮลิคอปเตอร์ APU

อุปกรณ์เฮลิคอปเตอร์ค่อนข้างแตกต่างจากที่ติดตั้งบนเครื่องบิน ส่วนประกอบหลักของอุปกรณ์คือเครื่องยนต์หนึ่งคู่และกระปุกเกียร์ หากมีความจำเป็นดังกล่าว พลังของเครื่องยนต์เพียงเครื่องเดียวก็เพียงพอแล้วสำหรับการบินต่อไป นอกจากนี้ยังเป็นที่น่าสังเกตว่าเอ็นจิ้นด้านขวาและด้านซ้ายของการติดตั้งนั้นใช้แทนกันได้ อย่างไรก็ตาม เรื่องนี้ขึ้นอยู่กับข้อเท็จจริงที่ว่าสามารถหมุนท่อไอเสียได้ ตัวเครื่องยนต์เองประกอบด้วยองค์ประกอบต่างๆ เช่น คอมเพรสเซอร์ที่มีใบพัดหมุน ห้องเผาไหม้ กังหันคอมเพรสเซอร์ และกังหันหมุน ซึ่งส่งกำลังผ่านเพลาสปริงไปยังกระปุกเกียร์ VR-8 มีท่อไอเสียและกล่องไดรฟด้วย