辅助动力装置APU

辅助动力装置（APU）简介

摘要

辅助动力装置（APU）为位于飞机尾部防火舱内的一个燃气涡轮发动机，APU向发动机起动系统和空调系统提供引气，APU的交流发电机提供辅助交流电源。

关键词：燃气涡轮发动机、辅助动力装置（型号：85-129[H]）

引言

燃气涡轮机包括以下主要部件：压气机、燃烧室、涡轮、齿轮箱。原理如下：起初是由一个直流起动机来提供发动机初始转动所需的机械能，随着APU压气机部分开始旋转，压气机就把外界的空气抽入发动机。

发动机的压气机段先靠空气通过压气机叶轮使空气加速，这样从外界抽入的气体能量就增加了，然后空气通过扩散器的发散形管道，速度减小，压力增大。

在APU的燃烧段，压缩空气被导入燃烧室，燃油喷入其中点火燃烧，化学能转化为热能。燃气膨胀，进一步提高了燃气的压力。

高温高压气体通过涡轮的收敛形喷口，速度增加，直接冲击在涡轮转子的叶尖上，这样热能在涡轮段转化成机械能。在有足够的机械能提供给压气机转子时就引起了转子的旋转，开始了周而复始的运转。同时齿轮箱也运转了起来，提供必要的动力来驱动部附件，用于发动机的操纵和控制。85-129[H]型APU是一种恒速的发动机，可以加速到设计转速（100%RPM），转速是由调节器来保持的。

涡轮发动机简图

1压气机功能描述

随着叶轮开始转动，叶片间的空气向叶尖加速运动，空气从叶尖进入扩散器，扩散器叶片间的空间形成了一个分叉的管路，使空气减速增压。空气由叶轮向扩散器流动使得在轮轴或叶轮中心处产生低压，周围的空气会流向这个低压区，这样压气过程得以延续。外界空气被抽入第一级叶轮，从第一级扩散器排出，然后又通过一个级间管道导入第二级叶轮的中心。从第二级扩散器出来后，压气机排气进入涡轮部分。

压气机部分

2燃烧室功能描述

压气机的空气经过火焰筒上不同直径的孔进入燃烧室，这些孔的大小和间隔控制了进入燃烧区域的空气量。燃油经喷嘴喷入火焰筒的中心，与压缩空气混合并点火。火焰沿着火焰筒轴向向下燃烧，这些孔允许部分压缩空气进入燃烧室以降低燃气温度。经过冷却的燃气减小了对涡轮喷管和叶轮的烧蚀。

3涡轮功能描述

进入涡轮喷嘴的燃气被引导冲向涡轮叶片的叶尖，由于燃气高速流动，对叶尖的冲击产生扭矩来转动涡轮，随后燃气流向中心区，在那里改变方向并推动叶片。因此，在燃烧室中涡轮可以在燃气排出之前从中最大限度地吸取能量。在燃烧室段产生的热能进入涡轮，在那里转化为机械能，带动压气机和附件齿轮箱。

整个过程称为工作循环，它描述了能量从一种形式转化为另一种形式，又转化回原来的形式。

单级涡轮

4齿轮箱的功能及结构

齿轮箱组件包括减速齿轮。它用来驱动发电机、泵和APU运转所需的附件。附件包括燃油控制组件（FCU）、滑油泵、冷却风扇、起动机、离心电门组件、发电机和转速发电机。

参考文献

［1］AIRCHINA D6-27370-3J6-BEJ