Kipimo cha nishati saidizi: vipimo, madhumuni, kifaa na viashirio vya rasilimali

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:41

Kipimo cha nishati saidizi (APU) hutumiwa mara nyingi kuwasha injini kuu. Vifaa hivi mara nyingi hutumiwa katika teknolojia ya anga. Hata hivyo, inaweza pia kutumika kwa magari ya kivita, meli, treni na magari.

Sifa kuu za APU

Kwa mtambo huo wa nguvu na uchimbaji wa hewa baada ya compressor, kasi yake ya mtiririko, shinikizo la hewa hii, na pia joto lake ni vigezo kuu. Walakini, inafaa kuzingatia hapa kwamba tabia kama shinikizo la hewa sio kiashiria cha nishati. Kwa maneno mengine, haiwezi kutumika kama tathmini ya viashiria vya rasilimali ya kitengo cha nguvu cha msaidizi cha APU. Pia haitawezekana kutathmini mtiririko wa kazi kwa msaada wake. Kwa sababu hii, inahitajika kuamua utumiaji wa parameta ya masharti kama nguvu sawa ya hewa. Kwa kuongeza, parameter inayoitwa matumizi maalum ya mafuta pia ni muhimu. Kwa mmea wa nguvu na uchimbaji wa hewa baada ya compressor, ina maanamatumizi ya mafuta kwa saa kwa 1 kW ya nguvu sawa ya hewa. Mbali na sifa hizi kuu, pia kuna zile ndogo:

• ukingo wa uthabiti wa compressor;
• uwiano wa hewa kupita kiasi katika chumba cha mwako;
• joto na shinikizo la maji yanayofanya kazi;
• mgawo wa utendakazi (COP) wa compressor, turbine, n.k.

Maelezo mafupi ya APU ya gari na locomotive

Ikiwa tunazungumza kuhusu injini, basi mara chache, lakini bado, injini za turbine ya gesi hutumiwa. Kwenye magari kama haya, kitengo cha nguvu cha msaidizi huwekwa ili kuanza injini kuu. Kwa kuongezea, kwa msaada wake, utengenezaji wa ujanja na harakati za locomotive moja hufanywa.

Ikiwa kwenye gari lenye vifaa maalum vinavyohitaji nishati ya umeme na injini isiyofanya kazi, vitengo vya umeme vinavyojulikana sana vilitumika kama APU. Inafaa pia kuzingatia kwamba kwenye idadi ya mashine maalum iliwezekana pia kuwasha injini kuu.

Kifaa cha APU ya ndege

Kuhusu kitengo cha umeme saidizi cha ndege, ni chanzo cha hewa moto iliyobanwa, pamoja na nishati ya umeme ya DC na AC ambayo inaweza kutumika kuwasha mifumo ya ndege.

Ndege inapokuwa ardhini, APU inaweza kutumika kikamilifu ili kuhakikisha uhuru kamili wa usafiri. Hii inatumikauhuru katika mchakato wa maandalizi ya kabla ya kukimbia. Mfumo kama huo unaweza kuendeshwa tu kwenye viwanja vya ndege vilivyo kwenye mwinuko wa si zaidi ya kilomita 3. Inafaa pia kutaja kuwa kitengo cha nguvu cha msaidizi na 300 m au mfano mwingine kinaweza kutumika kuchukua hewa iliyoshinikwa na umeme kwa wakati mmoja. Hewa iliyobanwa huingia kwenye mfumo wa kiyoyozi wa ndege, na umeme hutumiwa kuwasha injini kuu. APU inafaa kwa kuanzisha injini ya turbine ya gesi, mfumo wake wa kupachika, uingizaji hewa, mfumo wa kutolea nje, pamoja na mfumo unaotoa injini ya kuanzisha na kudhibiti.

Muundo wa sehemu ya APU

Mfumo umewekwa na mfumo wa mifereji ya maji. Katika hatua ya chini kabisa ni kifaa kinachoitwa mtozaji wa mifereji ya maji. Pia kuna bomba la tawi, ambalo limeundwa kuleta kioevu nje, kwa mvuto. Injini ya turbine ya gesi ya ndege pia iko kwenye eneo la APU, ambalo liko kwenye sehemu ya mkia isiyo ya hermetic ya fuselage. Kwenye console ya mhandisi wa ndege kuna jopo "Uzinduzi wa APU". Paneli hii ina vidhibiti na vidhibiti vyote vya kitengo cha nishati saidizi.

APU TA-6A

Aina hii ya usakinishaji msaidizi, kama TA-6A, mara nyingi husakinishwa kwenye ndege kama vile TU-154, IL-62M, IL-76, TU-144, IL-86M, TU-22M. Inaweza pia kusanikishwa kwenye vitengo vingine vya usafiri wa ardhini. Madhumuni makubwa ni kutoa hewa iliyobanwa ili kuwasha injini kuu za ndege ardhini ili kusambaza hewa iliyobanwa kwenye mfumo wa kiyoyozi.

Ni muhimu kutambua hapa kwamba APU hii inaweza kutumika kuwasha mtandao wa umeme wa ubaoni wenye AC na DC chini na, muhimu zaidi, inaweza kutumika kwa madhumuni sawa katika safari ya ndege ikiwa kuu. mfumo unashindwa. Kitengo yenyewe kinawasilishwa kwa namna ya injini ya turbine ya gesi ya shimoni moja na uchimbaji wa hewa nyuma ya compressor. Hii inaonyesha kwamba sifa kuu za kitengo cha nguvu cha msaidizi cha TA-6A ni kiwango cha mtiririko, shinikizo na joto la hewa ya damu. Kifaa hiki kinajumuisha vipengele kadhaa kuu. Mkutano mkuu wa kwanza ni pamoja na sanduku la gia na jenereta ya kuanza. Kuna pia alternator, pamoja na viambatisho vingine kadhaa. Zote ni muhimu ili kuhakikisha uendeshaji wa kawaida wa injini. Kipengele cha ulalo-axial cha hatua tatu kinatumika kama kibamiza.

Viashiria vya Vikosi vya Wanajeshi vya Ukraini TA-6A

Kifaa kina sifa kuu zifuatazo:

1. Mwelekeo wa mzunguko wa rota kutoka upande wa pua ni sahihi.
2. Kigezo cha pili muhimu ni kasi ya rota kwa turbocharger. Wakati wa kurekebisha injini bila kufanya kitu, kiwango cha joto kinapaswa kuwa karibu digrii 60 Celsius. Kama asilimia, kiashiria kinapaswa kuwa 99 ± 0.5%. Ikiwa tunazungumzia kuhusu mapinduzi kwa dakika, basi kiashiria kinapaswa kuwa katika kanda23950±48.
3. Kuhusu hali kuu ya uendeshaji, mabadiliko ya kasi ya rota yanaruhusiwa katika masafa kutoka 97 hadi 101%.
4. Kuna kigezo kama vile upakiaji wa mtetemo wa injini. Mwanzoni mwa maisha ya huduma, mgawo huu unapaswa kuwa 4.5 Mwishoni mwa maisha ya huduma, inaweza kuongezeka hadi 6.0.
5. Kuna kigezo kama muda wa mzunguko wa upakiaji baridi. Thamani ya juu zaidi ni sekunde 32.
6. Wakati wa upakiaji wa baridi, kasi ya rota inapaswa kuwa kati ya 19% na 23% ya nguvu ya juu zaidi.

Operesheni ya injini TA-6A

Wakati wa utendakazi wa kitengo cha nguvu kisaidizi, hewa ya angahewa itanyonywa na kishinikiza kupitia gridi ya taifa na ingizo la mduara wa radial. Compressor ina hatua tatu, baada ya kupita ambayo hewa inasisitizwa na kulishwa kwenye casing ya mtoza gesi. Kutoka hapa, wingi wa dutu iliyochaguliwa huingia kwenye chumba cha mwako. Zilizosalia zinaweza kupitishwa kwenye bomba la kutolea moshi volute na kutolewa tena kwenye angahewa kupitia bomba la kutolea moshi, au inaweza kutolewa kwa mtumiaji.

Inafaa kukumbuka kuwa hewa inayotolewa kwenye chumba cha mwako imegawanywa katika mikondo miwili - msingi na upili. Kuhusu mtiririko wa msingi, huingia kwenye eneo la mwako kupitia mirija ya evaporator, pamoja na mashimo kwenye kichwa cha bomba la moto. Mirija hiyo hiyo ya evaporator pia hutoa mafuta kutoka kwa vianzilishi vingi.

Mtiririko wa pili hufuata idadi fulani ya mashimo. Baada yaoinapopitia, huingia kwenye sehemu sawa na dutu kutoka kwa mkondo wa kwanza. Katika chombo hiki, mtiririko huu unachanganywa na gesi, ambayo inafanya uwezekano wa kufikia utawala wa joto unaohitajika kwa mtiririko mzima wa gesi unaoingia moja kwa moja kwenye turbine. Pia ni muhimu kuzingatia kwamba kuna mapungufu katika kuta za chumba. Kupitia kwao, kiasi kidogo cha hewa hupita ndani na hutumika humo ili kupoza kuta za chumba.

Helikopta APU

Nyongeza ya helikopta ni tofauti kwa kiasi fulani na ile iliyowekwa kwenye ndege. Sehemu kuu za kifaa zilikuwa jozi ya injini, pamoja na sanduku la gia. Ikiwa hitaji kama hilo linatokea, basi nguvu ya injini moja itatosha kuendelea na safari. Inafaa pia kuzingatia kuwa injini za kulia na za kushoto za usakinishaji zinaweza kubadilishwa. Hata hivyo, hii inakabiliwa na ukweli kwamba inawezekana kugeuza bomba la kutolea nje. Injini yenyewe inajumuisha vitu kama compressor iliyo na blade za kuzunguka, chumba cha mwako, turbine ya compressor na turbine ya pivot, ambayo hupitisha nguvu kupitia shimoni la chemchemi hadi sanduku la gia la VR-8. Pia kuna kifaa cha kutolea moshi na kisanduku cha hifadhi cha nyongeza.