Az elektromos használat hozzájárul az üzemanyag-fogyasztáshoz?

23

Tudom, hogy repülés közben a villamos energiát a motorok állítják elő.

Mi történik, ha minden villamos energiát igénylő rendszer a on állapotban van? Ehhez extra villamos energiára van szükség.

Ez a villamosenergia-felhasználás bármilyen módon növeli az üzemanyag-fogyasztást?

* Szerkesztés a további kérdés felvételéhez a megjegyzések részből:

Tekintettel arra, hogy a motorok villamosenergia-termeléshez szükséges üzemanyagot igényelnek, milyen nagy az üzemanyag-fogyasztásra gyakorolt hatása, a „mainstream” repülőgépekről, mint az A320?

készlet Phantomazi 16.03.2016 12:42
forrás

3 válasz

31

Rövid válasz

A repülés során, kivéve, ha olyan külső energiaforrásokat használ, mint a Nap, a villamos energia használatának minden változása arányos változást eredményez a motorokban (vagy az APU-ban) égetett üzemanyag mennyiségében.

Egy repülőgépen a generátorok kizárólag a tüzelőanyag-potenciál kémiai energiáját valamilyen másvá, általában villamos energiává, hidraulikus energiává vagy pneumatikus energiává alakítják át.

Nincs más energiaforrás:

  • Az akkumulátorokat fel kell tölteni, a töltés tüzelőanyagot éget el.
  • A RAT ( ram légturbina ) a motorok által létrehozott relatív szélből származó energiát használja. Ha a RAT-ot azért használjuk, mert a motorok és az APU le vannak kapcsolva, a relatív szél a gravitáció által létrehozott magasságveszteségnek köszönhető. Ez a kinetikus energia a motorok felemelkedésekor felhalmozott potenciális energia visszaállítása. így az üzemanyaggal.

Részletek

Az elektromos berendezések maximális teljesítménye

Az egész repülőgép villamosenergia-szükségleteit teljes mértékben teljesítheti egyetlen motor generátor vagy az APU. Az A320 családban az APU egy APS3200 , amely körülbelül 90 kVA-t biztosít.

APU üzemanyag-fogyasztás

Ebből a PPRuNE beszélgetésből egy A320 Az APU óránként 130 kg-ot fogyaszt a földön, és 51 kg / óra az FL300-on. Ugyanakkor az APU egyidejűleg villamos energiát és légtelenítő energiát biztosít.

APU üzemanyag-fogyasztás villamosenergia-termeléshez

Az egyetlen villamosenergia-termeléshez felhasznált üzemanyag-mennyiség azonban közelíthető:

  • A repülőgép felszereléséhez szükséges maximális teljesítmény → 90 kVA AC.
  • Feltételezve, hogy átlagos cos = 0,8 → Látszólagos teljesítmény = 110 kW DC.
  • 25% -os hatékonyságot feltételezve (gázturbina + generátor) → Szükséges üzemanyag-fogyasztás 440 kW.
  • A szükséges tüzelőanyag-energia → 440 kWh / óra.
  • Konvertálás joule-re (1 MJ = 0,28 kWh) → 440 kWh 70 1,570 MJ.
  • Petróleum-specifikus energia = 43 MJ / kg → Üzemanyagmennyiség egy órán belül = 1,570 / 43 = 36 kg (45 L)

Tehát óránként körülbelül 36 kg üzemanyagra van szükség, hogy az A320-as elektromos energiát biztosítsák.

Vegye figyelembe, hogy repülés közben minden motor generátor aktív lesz, és megosztja a teljes keresletet (különböző buszok biztonsága érdekében), és az APU valószínűleg inaktív lesz. Az üzemanyag-fogyasztásnak többé-kevésbé azonosnak kell lennie, függetlenül az aktív generátorok számától és jellegétől. Az inaktív vagy terheletlen motor generátor gyakorlati célból nem tekinthető az üzemanyag-fogyasztásnak.

A maximális üzemanyag-mennyiséget égő motorok

A motorok maximális teljesítménye. Amikor a motorok már teljes tolóerővel rendelkeznek, az elektromos terhelés növelése további energiamennyiséget irányít a generátorra. Ez a mennyiség a légijármű-meghajtáshoz használható energiából eltávolítható, a légi jármű lassul.

(Frissítve, figyelembe véve a több hasznos megjegyzést - Köszönjük!)

Bonus

A légzés növeli az üzemanyag-felhasználást is:

  • Minden alkalommal, amikor az utas lélegzik, elutasítják a hőt és a CO2-t, amelyet ki kell üríteni a repülőgépből.
  • A légkondicionáló rendszer bizonyos levegőmennyiséget új levegővel kell kicserélni.
  • Ez a rendszer pneumatikus vagy villamos energiát használ, és újra fel kell égetni az üzemanyagot az energia előállításához.
válasz adott 16.03.2016 12:45
forrás
20

Igen, mert (mint például egy autó) a légi jármű zárt rendszer, és minden energiát belsőleg kell biztosítani. Így a repülés során az energiának a motorokból kell származnia, ezért a motornak lassítania kell, vagy több üzemanyagot kell használnia.

    
válasz adott 16.03.2016 13:34
forrás
10

Másképp nem lehetséges, de a hatásnak 10% alatt kell lennie még akkor is, ha a villamos energia maximális mennyiségét fogyasztják. Sokkal több erőre van szükség, és csak a repülésre van szükség.

A generátor tengelyének forognia kell a villamos energia előállításához, és a forgási ellenállás arányos a generátor terhelésével (amikor a generátor nincs betöltve, csak súrlódás marad). Ez fizika.

A generátorhoz csatlakoztatott motor több ellenállást fog kielégíteni, és több energiát kell fogyasztania, amikor erős energiafogyasztók csatlakoznak a generátorhoz.

Ha azonban az A320 generátor 90 kW-ot igényel (mint egy másik kérdés), akkor a motor teljesítménye nem jelentős. A 747-es motor 16275 kW-ot termel, és még a turbopropeller-motorok is néhány ezer kW nagyságrendűek (3,362 kW a C-130 itt ), így a generátor nem valószínű, hogy jelentős hatással lesz a teljes terhelés esetén is termelt teljesítményre.

    
válasz adott 16.03.2016 13:26
forrás

Olvassa el a címkéken szereplő egyéb kérdéseket