Přispívá elektrické spotřeby ke spotřebě paliva?

23

Vím, že během letu je elektřina vyráběna motory.

Co se stane, pokud je každý možný systém vyžadující elektrickou energii v stavu on ? To by mělo vyžadovat dodatečnou elektřinu.

Znamená toto používání elektrické energie zvýšením spotřeby paliva?

* Upravit, chcete-li zahrnout další otázku do sekce komentářů:

Vzhledem k tomu, že motory vyžadují palivo k výrobě elektřiny, jak velký je dopad na spotřebu paliva, mluvíme o "běžných" letadlech jako je A320?

dané Phantomazi 16.03.2016 12:42

3 odpovědi

31

Krátká odpověď

Za letu, pokud nepoužíváte externí zdroje energie, jako je Slunce, každá změna v používání elektřiny vede k proporcionální změně množství spalovaného paliva v motorech (nebo v APU).

V letadle generátory převádějí pouze potenciální chemickou energii na něco jiného, obvykle elektřinu, hydraulickou energii nebo pneumatickou energii.

Neexistuje žádný jiný zdroj energie:

  • Samotné baterie musí být nabité, nabíjení spaluje palivo.
  • RAT ( ram vzduchová turbína ) využívá energii z relativního větru vytvořeného motorem. Pokud je RAT použita, protože motory a APU jsou dolů, relativní vítr je způsoben ztrátou nadmořské výšky způsobené gravitací. Tato kinetická energie je restituce potenciální energie nahromaděné během stoupání s motory, tak s palivem.

Podrobnosti

Maximální výkon elektrického zařízení

Požadavky na elektrickou energii celého letadla mohou být zcela splněny jedním generátorem motoru nebo APU. U rodiny A320 je APU APS3200 , která dodává přibližně 90 kVA.

Spotřeba paliva APU

Z této diskuze PPRuNE , A320 APU může spotřebovat 130 kg za hodinu na zemi a 51 kg za hodinu u FL300. APU však současně poskytuje elektrickou energii a odvádí vzduch.

Spotřeba paliva APU pro výrobu elektrické energie

Množství paliva použité pro jediný způsob výroby elektřiny však může být přibližné:

  • Maximální výkon požadovaný letadlovým zařízením → 90 kVA AC.
  • Předpokládejme průměrnou cos φ = 0,8 → Zdánlivý výkon = 110 kW DC.
  • Za předpokladu 25% účinnosti systému (plynová turbína + generátor) → Požadovaný výkon paliva 440 kW.
  • Požadovaná spotřeba energie → 440 kWh za hodinu.
  • Konverze na jouly (1 MJ = 0,28 kWh) → 440 kWh ≈ 1,570 MJ.
  • Kapalina specifická energie = 43 MJ / kg → Množství spalovaného paliva za hodinu = 1,570 / 43 = 36 kg (45 L)

Přibližně 36 kg paliva je požadováno za hodinu, aby byla zajištěna elektrická energie na A320.

Všimněte si, že za letu budou všechny generátory motoru aktivní a budou sdílet celkovou poptávku (napájení různých autobusů pro bezpečnost) a APU bude pravděpodobně neaktivní. Spotřeba paliva by měla být víceméně stejná, bez ohledu na počet a povahu aktivních generátorů. Neaktivní nebo nezaujatý generátor motoru lze považovat za praktický, který neovlivňuje spotřebu paliva.

Motory spalující maximální rychlost paliva

Motory mají maximální výkon. Když jsou motory již v plném tahu, zvýšení elektrického zatížení přenese dodatečné množství energie do generátoru. Toto množství je odstraněno z energie použitelné pro pohon letadla, letadlo se zpomalí.

(Aktualizováno s přihlédnutím k několika užitečným komentářům - díky!)

Bonus

Dýchání zvyšuje také spotřebu paliva:

  • Pokaždé, když cestující dýchá, odmítnou teplo a CO2, které musí být evakuovány z letadla.
  • Některé množství vzduchu musí být nahrazeno novým vzduchem klimatizací.
  • Tento systém využívá pneumatickou nebo elektrickou energii a palivo musí být opět spáleno, aby se vytvořila tato energie.
odpověděl 16.03.2016 12:45
20

Ano, protože (například jako auto) je letadlo uzavřeným systémem a veškerá energie musí být poskytována interně. Takže za letu musí tato energie pocházet z motorů, a proto musí motor zpomalit nebo použít více paliva.

    
odpověděl 16.03.2016 13:34
10

To prostě není možné jinak, ale účinek by měl být poněkud nižší než 10%, i když jsou spotřebovány maximální množství elektřiny. Vyžaduje se mnohem více energie a spotřebuje se pouze k letu.

Osa generátoru se musí otáčet, aby se vyrobila elektřina, a odpor vůči otáčení je úměrný zatížení generátoru (když generátor není naplněn, zůstává pouze tření). To je fyzika.

Motor, který je připojen k generátoru, bude mít větší odpor a měl by spotřebovat více paliva, když jsou k generátoru připojeni výkonné spotřebiče energie.

Nicméně pokud generátor A320 vyžaduje 90 kW (od jiné otázky), nedělá významnou část výkonu motoru. Motor 747 produkuje 16275 kW a dokonce i turbovrtulové motory jsou řazeny v řádu několika tisíc kW (3 362 kW pro C-130 zde ), takže je nepravděpodobné, že generátor bude mít výrazný dopad na výkon, který je produkovaný i při běhu při plném zatížení.

    
odpověděl 16.03.2016 13:26

Přečtěte si další otázky týkající se značek