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BREVET D'INTENTION perfectionnements aux dispositifs d'alimentation en combustible et de contrôle de puis-
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sanes pour turbines à gaz,moteurs à réaction.etc,
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lBÀ présente invention t:i.iél,IT, aux dispositifs d'alimentation et de contrôla de puissance pour turbines à gaz,moteurs ou machines à. réaction et autres sources de puis.
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sanae équivalentes , utilisant l'énergie produite par lia aom- bustion d'un mélange d'air préaomptimé et dé oombustible et la détente des gaz sous pression obtenus, elle supplique par tioulierement aux moteurs à réaction pour aérodynss dans lesquels l'airl est comprima dans une chambre qui constitue un élément d'un générateur où il est échauffé par la oombus- tion du oombust.ble,puis où l'air et les produits de la com- bustion passent à. travers une turbine qui entraine un com- dans
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presseur,et enfin une tuyère à réaction pour propulser l'at1rody,neYElle'ise également les sources de puissance pour aérodynes dans lesquelles une turbine à gaz en%rame l'hélio' de ceux-ci et peut,en outre,
entraîner un compresseur,qui
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débite l'air dans une chambre à combustion ou générateur,les gaz sortant de la turbine pouvant être dirigés dans une
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tuyère à réaction pour obtenir un effet de propulsion q,111 s'ajoute à celui de ilh6lice.
On peut obtenir un dispositif de contrôle de puis-
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a,tince relDtive1iJont stiple pour les turbines à gaz et les moteurs à réaction en UbU. 11'1; tin régulateur centrifuge entrainé par .1,-, i .:.o.te.ar.,ù:a pointera ,i .,, > ,;;ipape de dosage et un levier de cJ;-ir>iand ctio'T'. ;,,..,r 1.0 pilo.ta,ds manière .h;:i que l" , 6qul1ib?'0 lorsque le pointe.'..: ',,, ..mcn6 dnns une position d'obtenir uuc .qri.tes:>c voulue,à.éterminéo par le position du levier.
Toutefois, os s. constat6o/qu'ul tel dispositif de contrôle de jouissance avait des inconvénients très sérieux .Pour un r6glage donné du régulate1r il se produit un accroissement de la vitesse de la turbine, lorsque l'altitude croit, du fait qu'une quantité moindre de combustible est nécessaire pour maintenir la vitesse de la turbine lorsque la densité de l'air entrant décroit et le régulateur, en amenant le
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pointeau d'alimentation du combustible dans une position de plus grande ouverture,détermine une augscntotion de vitesso de la turbine.
De même, lors des accélérations soudaines le régulateur centrifuge est réglé 'brusquement pour une grande vitesse et amène la soupape d'alimentation dans la. position de pleine ouvorture, ce qui donne un mélange de
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combustible et d'air très riche et entrnîno des temlléra- tares extrêmement élevées aax brûlours, en particulier aux grandes altitudes. En Change le réglage du régulateur pour réduire la vitesse de la turbine, le régu- lateur tend à fermer complètement le pointeau d'alimentation ce qui détermine l'extinction du brûleur.
Un objet de la précente invention est de réaliser un dispositif d'alimentation en combustible ou de contrôle
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de puissance relativement simple,'bien que très efficace,' , pour les sources de puissance'du type mentionné,. qui permet au pilote ou à l'opérateur d'accélérer ou de décélérer à toutes les altitudes sans risquer un échauffement excessif du système dé brûleurs ou une extinction de ceux-ci.
Un autre objet de l'invention est de réaliser un dispositif d'alimentation en combustible de brûleur de turbine à gaz et moteurs équivalents pour'aérodynes,dans lequel le débit du combustible délivré au moteur pour une position donnée de la soupape d'alimentation contrôlée par le régulateur soit réduit automatiquement lorsque l'altitu- de o,roit.
Un autre objet de l'invention est de réaliser un dispositif d'alimentation en combustible pour brûleur de turbine à gaz et l'équivalent danslequel la soupape d'ali- mentation en combustible est commandée par un régulateur den -trifuge ou autre dispositif sensible aux variations de vi- tesse et où la différence de pression appliquée à la soupa- pe d'alimentation en combustible,varie en fonction de la de densité de l'air entrant.
Un autre objet de l'invention est de réaliser un dispositif pour alimenter en combustible les brûleurs uti- lisés avec les turbines à gaz et les moteurs à réaction pour aérodynes et qui comporte un système de correction barométrique ou altimétrique.
Un autre objet de l'invention est de réaliser un dis -positif du type spécifié dont les caractéristiques de rale lenti sont améliorées.
Un autre objet de l'invention est de réaliser un dispositif d'alimentation en combustible pour moteurs à ré- action,turbines à gaz ou autres sources de puissance ana- légues qui combine ou conjugue au mieux,du point de vue de la simplicité et de l'efficacité une soupape d'alimentation
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actionnée à la main, un régulateur centrifuge smmsible à la. vitesse et un dispositif de correction barométrique.
Tics objets et avantages précédents, ainsi que
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(1 t lJutres encore apparaîtront à la lecture de la description suivante et en se référant aux dessins annexas sur lesquels: - le Figure I est une coupe longitudinale par liaxe d'une turbine à gaz ou moteur à réaction qui comporte un dispositif d'alimentation en combustible et de contrôle de puissance suivant la présente invention, - la Figure 2 est une coupe schématique au dispo-
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sitif d'sllmentption en combustible et de contrôle de puis- sance, et - les Figures 3 à 6 sont des graphiques montrant les caractéristiques de ce dispositif.
Sur la Figure 1 est représenté un fuseau-moteur d'aérodyne, indiqué en 10, qui supporte au moyen par exemple d'un anneau II et des consoles 12. un moteur à réaction (ou autre source de puissance comprenant une turbine à gaz) indique dans son ensemble en 15 et comportant un carter ex- térleur 14 qui s'épanouit à son extrémité antérieure pour constituer une entrée d'air 15 et dont l'axrièro est profilé de façon à.
définir une tuyère à réaction 16 .Un compresseur d'air rotatif 17, qui est ici un compresseur centrifuge,
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mais qui peut également être d?m type à écoulcmQnt\ axial débite l'air dans une capacité torique 18 qui alimente une
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série do gênêrateuxn cylindriques répartis la périphérie de l'appareil,ces génératours contenant des bruieurs 20 dans la paroi desquels sont prévus des orifices d'en.l:rée '.< ,', 'j/(, (Pa:1.r 20' .Les brûleurs PO débouchent dans une bague àol.leàiqi ÇQ, -ce :il et l'air ohaud et les produits de la combustion pas-''\ sont sur des au;)ages directeurs fixes 22, .puis sur les':
r.1uÏ:JIa- Ses 25Î du rotor 25 d'une turbîne,.Tia turbine 25 et lecaips#ur
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d'air 17 sont montés sur un arbre commun 24 qui tourillonne dans un palier Z4'. L'air admis dans l'entrée 15 du oompres- seur est repris par celui-ci et dirigé dans la capacité 18 et 'les générateurs 19, il pénètre ensuite par les orifices 20' dans les brûleurs 20 où. il reçoit de la chaleur du fait de la combustion du carburant. Buis l'air et les produits de la combustion sont dirigea sur les aubages 23' de la tur- bine 23 pour entraîner le compresseur,passent dans la tuyè- re à réaction 16 et s'échappent dans l'atmosphère pour réali- ser la propulsion de l'aérodyne.
Cette propulsion peut aussi être obtenue conjointement ou alternativement par une héli- de montée sur un prolongement antérieur de l'arbre 24,généra- lamant par l'intermédiaire d'une transmission réductrice ap- propriée, non représentée.
Sur la Figure 8,sont représentés les divers éléments du dispositif de dosage de combustible et de oontrôle de puissance,mais dans le dispositif effectivement construit, les éléments sont groupés d'une façon oompâote dans un seul'' carter indiqué en 25,en formant un ensemble qui peut,comme montré sur le Figure I, être monté dans la chambre annulaire définie par l'extrémité antérieure du carter 14, cette chambre communiquant avec l'atmosphère ou étant soumise à la pression do l'air due à l'avancement de l'aérodyne.
Un conduit d'admission de combustible 26 reçoit le combustible d'une source appropriée, telle qu'un réservoir, non reposent et un dispositif est prévu dans ce conduit pour débiter le combustible sous pression, ce dispositif pouvant comporter une pompe 27, entraînée par la turbine ou le moteur, qui envoie le combustible sous pression dans un régulateur par un conduit 26'.
La pression d'alimentation de la pompe pent
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être maintenue à une valeur déterminée, supérieure à la pres-
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sion do sortie à mo,7en d'une soupape éqttili- brée 28,montée dans im 'boîtier .":9 qui comporte des orifices d'admission de combustible 00 et 0-Ot et commmique avec Io conduit; d'alimentation 26, du côté basse pression de la pompe 27,par un conduit de retour 31; ce boîtier est placé à
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son tour dans une chambre qui oommunifjue avec le côté haute prbsoien de la pompe à combustible par le conduit 3:'.
Un diaphragme 30, sur lequel E '=3,;puie iIn ressort 34" est relié à la tige de la soupape 28 et constitue la paroi mobile d'une chambre 35 dans laquelle s'exerce la pression du com- bustible dosé qui lui est transmise par un conduit 36. Le
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ressort 34 définit la pression supérieure a. la pression de décharge à. l'inJecteur pour laquelle la soupape PB s'ouvro et ramène le combustible au coeté basse pression de la pompe ;7. La chambre 55 peut avec la chambre 5, par < un orifice 37 pour permettre l'évacuation de l'air par les conduits 36 et 48 et les injecteurs et assurer un fonctionne- ment correct de la soupape 28.
L'ensemble régulateur est indiqué son ensemble en ot comporte un diaphragme 38 qui constitue uhe cloison
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mobile entre les deux ahaml1res D et 0, et une soupape équ:L1i- brée 39, dont la tige est reliée au diaphragme et qui est montée dans un boîtier 40 auquel le combustible est amené par le conduit 26', ce boîtier comportant les orifices 41 et 41'
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qui stouvrent dans la chambre D. Un ressort réglable an moyen d'une vis 4:3- s'appuio contre le diaphragme 38. Ce res-. sort maintient une différence de pression sensiblement cons- tante sur le diaphragma. Un orifice 44 fait Gomniuniquer les chambres 0 et D et son mode do fonationnoment sera indiqua
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u..,ltérieurement.
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Un système de contrôle du combustible est indiqué dans son ensemble en FC. Il comporte une chambre E dans laquelle est monté un boitier de soupape 45 qui reçoit le combustible de la chambre du régulateur par le conduit 46 et.dans lequel sont ménagée deux orifices de dosage 47 et 47' qui s'ouvrent dans la chambre E, le combustible passent de cette chambre E dans une nourrice torique 49 (voir Fi- gure I) par le conduit 4-Se puis étant délivré dans les brû- lemrs individuels par les conduits 50 et les injecteurs 51.
Une soupape d'alimentation en combustible* du type équilibre, contrôle les orifices à section variable 47 et 47'. Cette soupape comporte une tige 53 qui est reliée à son extrémité libre, à la bague intérieure d'un palier 54; sur la bague extérieure de ce palier viennent porter les doigta 55' de masselottes 55 montées pivotantes sur les bras 56 qui sont portés par un arbre 57, ce dernier tourillon- nant dans le carter principal 25 et se terminant par une extrémité cannelée qui est entraînée par le moteur, ou la turbine, de façon à tourner avec lui.
Un levier de contrôle 60 manoeuvré par le pilote est relié par la tige 61. et une tringlerie 62 à un axe 63 sur lequel est fixé un levier 64 dont l'extrémité, en orme de fourchette,, vient porter contre une plaquette 65 montée sur une extrémité d'un ressort conique 66.
l'extrémité op- posée de ce ressort s'appuyant contre une plaquette 67, solidaire de la tige 53 de la soupape 52, En compriment le ressort 66, on déplace la soupape 52 vers la position d'ouverture en antagonisme avec la résistance opposée par les masselottes 55 du régulateur, ces dernières mainte- nant la soupap e dans une condition d'équilibre donnée pour la vitesse déterminée par la position du levier de con- trôle de jouissance 60.
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Un organe de réglage tel qu'une vis 68 définit posi- tivement la position de ralenti de la soupape 52 et un organe analogue 69 monté dans un support 69' limite l'ou- verture maximum de la soupape.
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1.03 chambres C et E sont reliées pnr lm conduit 70 dans lequel est prévu un orifice 71 dont la. section est
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contrôlée par le profil 7t d'un pointeau 72 relié à l'ex- trcimité mobile d'une capeule 7Z sensible ail-,c variations de pression et de température et 111i est montée en un point oà elle est exposée à J2 pression et à la teDp6rature de l'air qui entre dans le aornjresseur et la turbine.
.Le fonctionnement se produit de la façon suivante : Habituellement, le système est rempli de combus-
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tible jusqu'aux înjecteurs 51, mais, si l'on suppose c!,u.wil est vide au niveau du soi, la soupape 59 est otxverte en grand et la soupape d'alimentation 52 est dans la position de ralenti. Si, maintenant on lance le moteur, le combusti- ble passe dans les conduits 26 et 26' et les orifices 41
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et 41', remplit la ahumbre D du T8f,'ulotou.r Eu puis entre dans la chambre @ du dispositif de contrôle de combustible
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p;:r le conduit eù et les orifices 47-47', et arrive aux lnjoutours 51 par le conduit IJ. 8. la ncarrioe e i1 9 et les conduits 50.
Le combustible pénètre également dans la chambre C du régulateur R par Içori-j7îce 44 et, de lù,o arrive à la chambre Epar Io conduit 70 contrôlé par le pointeau 7tv Le réglage du ressort 4 en relation -voç l'8mplitu- do de déplacement du diaphragme 38 est tel lue l'on puisse pratiquement considérer l'action exercée par ce ressort
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uoiime constante et, par suite, les valeurs respectives des pressions dans les chambres D et c ont une différence sensi- blement constante{ainsi,la soupape 39 s'ouvre ou se ferme pour
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,maintenir la pression en D supérieure à la pression en 0 d'une quantité correspondant à l'action du ressort 42.
Par conséquent, une différence de pression sensiblement cons* tante est maintenue appliquée au diaphragme, cette diffé- rence de pression variant seulement temporairement-, lorsque la pression dans l'une de ces chambres varie.
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les ollambres Du et E sont reliées par deux voies en parallèles l'une comprenant le conduit e6 et les orifices 4-7 471 et l'autre ooiaprenant l'orifioe 44, le conduit 70 et ltox3icte , section VariàÉ1e 71.
Ave cet agenoomentt la chute de pression de la chambre D à. la chambre E à travers les orifices 47 - 47' est éf,idement constemoiént égale à la somme &a la chute de pression de 1 chambre D la chambre 0 travers .tori5,ae 44j et de la chute de pression de la chambre à à la chembre E à travars l'orifiae à section varia- ble 71. la,ettte de pression sensiblement constante à travers l'orifice 44, qui ont définie par le re'saort 4ai détermine une vitesse constante d'écoulement de combustible à. travers 5.fox..o 44j oombuatible qui doit également passer par l'orifice 71.
la vitesse d'écoulement par l'orifice 71 étant ainsi sensiblement constante, la chute de pression à travers cet orifice varie sensiblement en raison inverse du carré de la section ntile de l'orifice qui est définie par la capsule
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73 En conséquence, le régulateur R maintient en une pression absolue qui dépasse la pression en 0 d'une quantité équi- valant, e l'action du ressort 4S et, simultanément, une pres- sion absolue en C qui dépasse enfeisemment la pression en B pour que la vitesse d'écoulement du combustible à travers la ,section utile de l'orifice 71 soit celle définie par l'ori- fice 44 et la chute de pression sensiblement constante travers cet orifice.
La pression de dosage appliquée aux
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orifices 4.7- 47, est donc égale à la somme de la chute de proo. sion constante à travers l'orifice 44, plus la chute de pres- sion variable à travers l'orifice 71, cette dernière étant
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contrôlée par la capsule= 73.
La quantité de combustible délivrée aux brûleurs
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par les orifices 4'<'-4-?' peut otre modifiée en faisant varier la section des orifices et/ou en faisant varier la pression qui détermine l'écoulement (.pression en D moins pres-
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sion en ±).Lu section des orifices 6'1 et 4.7' est contrôlée directement par les masselottes 55 du régulateur tandis quo la pression différentielle à travers ces orifices est sous le contrôle du dispositif régulateur R et de la soupape 72 qui
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commande cette pression de 1:
.. faon décrite préaédezment,en fonction de la densité do ITJ.r entrant on de l'altitude, .Poar 8coÓlérer ou d6çêléror à une altitude donnée le pilote in-cnoeuvre le levier 60 dans uit sens ou. dans l'antre et par le 1,ovier 64, le ressort 66 et la soo.pape 5S règle la sebtion utile des orifices 4:?-à?' et t simultanémentt la. position des masselottes 55 pur l''intcrm6diaira de la tige 53.
La. vitesse du moteur ou îe Joe turbine xi%mente ou diminue pour prendre -une valeur compatible avec le taux d'alimenta- tion défini par la position (le levier 60 et les masselottes du régulateur fixent alors la position d'équilibre de la son-
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pape en antag#nismo cvea l'action du ressort 66 pour la vi- tesse choisie.
Le mouvement d'ouverture ou de fermeture de la soupape 5':'. qui résulte de la manoeuvre du levier 6C fait
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varier te>ipora,î;?eùienf la pression dans la chambre D et, par aonséctu.ent$ cha.L'lge la différence de pression appliquée an dlap, -pli-ragme sô gtoatefois,1?. soupape est i'3mëdlntefiient dé- placée pour rétablir la, différence de pression sur 10 dia- phragme 38 ainsi que la différence de pression à travers les
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orifices 4:? ** 7*, cette dernière étant ensuite maintenue constante pour une position donnée 'du pointeau 72.
Si la densité de l'air qui entre dans le.moteur diminue, une quantité moindre de combustible est nécessaire
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pour entraîner la turbine et le compressent à une vitesse donnée. Lorsqu'un.tel changement de la densité de l'air se produit, la capsule 7S stelionçeà ce qui augmente la seation utile de 1<orifice Il et réduit de façon correspondante la chute de pression à travers cet orifice.
Ceci produit une,réd-aotion aorrespondàntè àe la différence de pression à travers les orifices 47-47' et une réduction de débit de
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aombuetible fourni aux brûleurs, En donnant à la soupape 72 un profil approprié, on peut obtenir une correction sensiblement totall de la densité de telle manière que la: vitesse de la turbine reste sensiblement constante, lors des variations d'altitude, sans qu'il soit nécessaire de modifier la position dos masselottes 55 du régulateur et la
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position de la soupape 83.
Si le pointeau 72 ne donne 1 qu.'âs correction partielle, la turbine tend à accélérer et les masselottes 55 et la soupape 52 viennent dans une nouvelle position, afin de maintenir la vitesse de la turbine à une Valeur qui se rapproche davantage de la valeur primitive que si le régulateur centrifuge était le seul contrôle de l'écoulement du combustible aux brûleurs.
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le réglage de la butée 69 de la soupape 52 doit de préférence être tel qu'il corresponde à couverture te, la soupape 52 pour la vitesse maxîmum et la densité dlatri maximum.
Cette butée limite, donc le débit maximum aux brû- leurs lors des accélérations. Qette fonction apparaît plus
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clairement sur la Figure 5 qui donne les oar'aotér9,st.cu,ès . d'accélération et lte décélération, du dispositif de lcont' e
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de j3Yn,.J AEi.Ci'Kd àé< 12ît ci-inclus pour la densité d'sir tddv'.la'..4IYItMu ou conditions rsgs.nt au niveau du sol. L'-i courbe en traits pleine qui porte la rc::;rrzco 75 iceprés<nte le débit de combustible oossrirc pour assurer oo.u. niveau du sol un fonctiojrmement stable LUX différentes vitesses. Dan3 les moteurs courants du type mentionne ici.
In co.^b3 de débit du combustible en fonction de la vitesse est sensiblement une courbe du troisième degré, le débit de combustible variant sensiblement do me le cube do la vitesse. La droite
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76 en traits mixtes représente la L rc é .sh:9.c;
de débit de la pompe d'alimentation en fonction de la vitesse. En utilisant une butée 69 qui limita l'ouverture maximum de
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la soupape 52, le débit maximum de combustible aux brûleurs est limité comme représenté par l'horizontal 77, la butée étant de prefercsoe réglée de fc.qon 2J. correspondre au débit de combustible requis pour la vitesse maximum voulue de la turbine, bien que si on le désire on puisse obtenir un plus grand débit de combustible.
L'horizontale 78 représente le
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débit obtenu lorsque la soupape 52 est contre la butée 68, cette butée étant réglée de ±si,,on 11"1.1.e l'interseotion des courbes E3 et 75 oorreSpOll(l8-.' lD. vitesse de ralenti vou- lue de la larbinc ou. ni veau. du. solo
Si l'on suppose que le moteur fonctionne à la vitesse indiquée on 79 et que le pilote déplace le levier
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60 pour l'ambner dans une position correspondant à. la vi- tosse t, le rousort 66 du ré ".latm2.T centrifuge amène la soupape 5; contre la butée 69 pour accélérer le moteur.
Il se produit immédlut61tel1t dans la chambre D uno chute de pression 'lui réduit mOJ:1etaX1tmont la âiffercnoe de pression 8.ij.p.11(lUéc au diaphragme Z8, ce dernier agissant pour ramener
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la différence de pression à sa -valeur initiale en ouvrant la soupape 39.
Le débit de combustible délivre aux brûleurs augmente brusquement suivant -la ligne verticale indiquée par des flèches pour @ atteindre la droite 76 représentant le débit de la pompe,11 suit alors cette droite jusqu'à ce que le taux maximum d'alimentation défini par la butée 69 soit atteinte puis l'horizontale 77 jusqu'à ce que lion se rap- proche de la vitesse correspondant au point 80 pour laquelle de régulateur centrifuge ferme partiellement la soupape 52 et établit la. condition d'équilibre au point 80.
Si le pilote vent réduire la vitesse pour reve- nir au point 79. il ramène le levier 60 à sa position ini- tiale, les masselottes du régulateur amenant alors la sou- pape 52 contre la butée de ralenti 68. Il se produit immé- diatement une élévation de pression dans la chambre D, mais le diaphragme 38 modifiela position de la soupape 39 pour rétablir la différence de pression à travers la soupape 52.
.Lorsque la soupape 52 vient en contact avec la butée 68, la débit ,de combustible décroit brusquement suivant la ligne marquée par les flèches pour atteindre l'horizontale 78 qu'il suit jusqu'à ce que la vitesse se rapproche de la valeur figurée en 79, le ressort du régulateur centrifuge ouvrant alors partiellement la soupape 52 pour rétablir .le fonctionnement de régime au point 79.
Si la densité de 1',air entrant dans le moteur décroît, il faut moins de combustible pour entraîner la tur- bine et le compresseur à une vitesse donnée et, à moins que le débit maximum du combustible fourni au moteur lors des accélérations ne soit considérablement réduit,, on atteint: des températures beaucoup plus hautes lors des accélérations aux altitudes élevées que pour les conditions correspond=- tes au niveau du sol, du fait des hautes richesses du
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mélange de combustible et df8ir qui srni, obtenus.
Pour un noteuy du type décrit ici, lue débit de oOfJ.busti1)le requis pour ffi'dntenÍr une vitesse donnée varie sensiblement li!"l6td re:nent avec le densité ,le l'eir entrant .
Sur lEt .Figure 11 ft IH courbe 75' rC1J"C0sente le caractéristique de dé..it ila combustible en fonction de 1.- vitesse à, une cer- taine ..i;l.i;.itXE3 le trous 't'ion en combustible étant beaucoup moindre nîveau du sol pour une vitesse don- née quelconque. l'absence d'une correction üca dela,sï.t5 lé risque o.àu::ieraen exagéré et Je destruction dû8 cubages de la turbine par la chaleur lors des 8ccélér8tion3t d'à. fait d'une alimeJ1t-tion trop riche en combustible; devient extre- mE/ment g.c.nd Tou.tefois, avec le dispositif décrit ici, la pression différentielle travers la soupape d'alimentation 5; est réduite 1, :rs1ue Ivr.lt1tude aUf:"J'l1onte puisse la cap- sule 75 b :..ak;e e ne la BouES}' 72 s,.,xc:rave la 8$ot101'1 utile de l'orifice 71, ce :jai dininue la. ?r6ssion d1fféren.- t1elle ,a.ïaeE 3, 3., 801l})(lpe 5; par le régulateur R.
En conSé'lU:H100, le taux ':?.1Ii1431"li;k3.'i:.013 3J33.Y" une position donnée de lE! soupape 5.''! eut r6dui et lorsque la S0!1j)8.pe 5;;.; vicat porter contre la butée 69, le débit maximum est réduit à- la valeur indiquée par la ligne pointillée 77" située beau- coup plus bas '; LlG la 3-ine 77 de la Figure 3 cette dernière r:yent été é f 1 1"v-r <b e à titre comparatif.
Si à cette altitude la position d'à 'levier 60 est aoïice pour ,-.cec;.êrox de 79' en 80'', t 18 souoape 5i3 s'ouvre en grand et le de bit de combustible augmente le long de la 3..ra.e urticale indiquée pur des flèches, pour suivre ensuite le, line ltzïc3.'1;i"1 ,il.lSl1Uv ce qu'on se rapproche de la.
Ti'teaae en S3 , a.e régulateur centrifuge fermant alors partiel
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lement la soupape 52 pour. établir le fonctionnement de
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régime au point E3c'. Si la ea=ti*atérixtiqpe àe correction" ' de densité de l'air n'existait pas, le combustible serait
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lors des aooelërations, délivre aux brûleurs au taux maxi- mum correspondant à la tige 77 et le combustible en excès produirait une température de flamme tellement élevée que les tubes des brûleurs et les aubages des turbines seraient
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entiommagée.
la décélération a pour effet une réduction du débit.le long, de la ligne indiquée par les flèches jusqu'à.
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ce qu'on atteigne l'horizontale ql3' orresponàanf au débit minimum qui demeurs ensuite oonatant jusqu'à, ce quton se rapproche du point ?9', la soupape 52 s'ouvrant alors par- tiellement sous l'action du régulateur pour établir le fonctionnement de régime en 79'
Ses courbes des Figures 5 et 6 représentent les
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ùa>xs,o%ér16tiqnos de ralenti du dispositif de contrôle de puissance perfectionné, la courbe indiquée en 82 sur la Figure 5 représente approximativement le débit de ralenti
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à travers les orifices bzz - 4:
7 pour différentes altîtudes la soupape 52 se trouvant contre la butée de ralenti 69; on voit que le débit de ralenti décroît lorsque l'altitude
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croit du fait de l'effet correcteur du pointeau. 72 ooismandë par la capsule anéroïde. L'horizontale indiquée en 85 représente écoulement dans la chambre B par ,i or3.ice 44i et l'orifioe 711 Cet deoulement reste sensiblement constant
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puisqué l'orifice 44 est de section invariable et qUe la différence de pression à travers cet orifice est maintenue sebsiblement constante par' le ressort 43 seulement de'' petites variations se produisant D varient temporaiement1, peotives dans les chambres et D varient temporairement,
Cet écoulement est inclus dans l'alimentation en combus-
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tibles de la turblue ou NototU' et à l'c.limentr.tion pcr les orifices 4.î- 47' pour tontes les conditions de fono tionnement. La courbe indiquée en 84 représente le déttit total de ralenti, c'est a. dire le débit à travers les ori- fices /-7 - 4-71, plas le débit par les orifices 4-e et 7>,>,.v.
Il est très souhaitable que 1' ::lbnentb>ti,on en oomaustihle au ralenti sait telle ruelle q-iesoit 1.1,,iltî- taude, CIJ,Tia.t?t3 flamme pilote, de :'.aY'CC: I)DU-'C (i'Qe le brûleur no s'éteigne pas si la soupape 5. est amenée bruauc# ment d'-ane position eorr6spind--,nt ù une cer Laine puiasanoe à 1,à, position de rplonti, soit mgîntenue 'brueuirs-9 Ç.4 cet effet,, il est désirable dtobterir une vitesse de ralenti oroisaunte 1:grsq¯ue l'altitude Gü.,next;em Touücfois, pour les réglages aaxrcsorad.rt u attf.ssraaGes .or;rla,.es au-dessus du ralenti, il est désirlble d'obtenir une vitesse seiisiblo- meat couatajite lors de ces T:,ris.tions pro- blènie cauz consiste s. définir correutement le profil du. poin- teau 7:
de l'anéroïde afin de coor&orLuEr ls eorrection alti- mctr.4.us d ,,, ti on due puissance Firee la oeorrection alti- métrique tl' L .L J.1¯t A A is r3 4r.b. SJ xA de ralenti, est U S 4 .,.iAw7 .S. id. B,'A,n Ad.IM. YmEL très ùifìni.1e. Z'addition constante d'ime petite quantité Bensi- blement fixe de coimb-astiblet non soumise Limo correction'. par l'orifice 44. et l"orifice 71 simplifie ce problème ou, le rézoud.
Coome le, courbe 6S représente le débit comi?ensé par les orifices ±'1 - ±7' , ce dubit de combustiblet dnns un système ou la correction est cs,ar,.
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croissant i-)rsr4ue croît de telle manière ,,ue le débit représenté par lu courbe 8 pD-lase une vite sszz¯ecicaa' c:aaNt;,nûe 1>oLxr les ea:tiudc3s a débit bzz, sensibleiaent constant qui se superpose c!6bi.t indiqué p,$j/.r la-courbe 8 un accroisaeffient ,xoot.aza..nax
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plus grand aux altitudes élevées Qu'au niveau du soi et, par conséquent,, la vitesse at ralenti augmente avec 3.' altitu- de eamme indique approximativextent sur la Figure 6.
L*écoulement suppi6mente-lire a un effet Similaire
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mais réduit aux puissances supérieures, Comme,le débit de
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combustible par les orifices 41 - 4' croit lorsque la puis=
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sance augmente, l'écoulement constant a une action réduite
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et envient négligeable pour 'tout réglage de puissance apuré- 9iable< Sur la Figure 6, 1T eoulemnt différentiel de ralenti aggnienté da débit constant donne une vcltesse d'en- 9ixon ,Ut 3 tours par ininute au niveau au sol et une vitesse
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de 6.500 tours par minute aux grandes altitudes, caractéris-
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tique de ralenti qui convient à certaine types d'appareils.
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on attribue de préférence à 3:a soupape. ?9 et 'MX ' ' orifices correspondants 41 et 41" un débit assez ,n6 'µµ(;
¯ rapport 4 ceux de la soupape 5,tl, et des orifices 47-47* pour , j .. aue les variations de longueur du ressort 4p, t" risiat irement faibles et qu'il se. prôd-uise une, xt4nsxa.decu,t on ouvre ou ferme la soupape 5a. ' ', " > " , . ,1.
AU lien de faire varier 1ù' seetion ds '1* orifice ''7' - en fonction des variations de la densité de l'air, 06t', orifice peut être de section constante et la. section,de 'lo- rifise 44 variable, auquel cas la chute de pression varia- ble à travers , 1'orifice 71 est obtenue en a.sant' ar3;ax i'4aoulemen% de combustible à travers un orifice fixe'.a-u't lieu de faire varier la section de f orifice -pour/un écoule- ment fixe. Dans onaaue oas, la chute de'pression- dg 'la ahm',,
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bre Du la chambre B# varie pour une position'-donnée dé, loe soupape 5S de façon à réaliser 1a cn.ct3.ri,;t.iz:ü.e de aopn ],,¯ ,.r , >' yeotion d'al%1%uàe. .],;é '
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On comprendra que le dispositif peut''fonctionner
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s-Tec une soupape actionnée directr,men1; à, la, nain ou auto.. motiquGr:1ent ou.
UO1rJ1EJ ra;,rcsarzS en interposent un régulateur centrifuge entre le levier et la soupape. les 'variantes deµ construction et d'r.;cncenent des divers éléments du disposltif (pli Tiennent . -Cc men- tionn6es et d'2utres encore peU1rent être réalisées pour s'adapter aux o'm ait ions d'emploi.
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PATENT OF INTENT improvements to fuel supply and power control devices
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sanes for gas turbines, jet engines, etc.,
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lBÀ present invention t: i.iél, IT, power supply and control devices for gas turbines, engines or machines. reaction and other sources then.
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without equivalents, using the energy produced by the combustion of a mixture of pre-primed and combustible air and the expansion of the pressurized gases obtained, it relies on jet engines for aerodynamics in which the air is compressed. in a chamber which constitutes an element of a generator where it is heated by the combustion of the fuel, then where the air and the products of the combustion pass to. through a turbine which drives a com- in
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presser, and finally a reaction nozzle to propel the aerodyne, neY It also the power sources for aerodynes in which a gas turbine in% trains the helio 'thereof and can, in addition,
drive a compressor, which
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delivers the air into a combustion chamber or generator, the gases leaving the turbine being able to be directed into a
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jet nozzle to obtain a propulsion effect q, 111 is added to that of ilh6lice.
A power control device can be obtained
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a, tince relDtive1iJont stiple for gas turbines and UbU jet engines. 11'1; tin centrifugal regulator driven by .1, -, i.:. o.te.ar., ù: a pointera, i. ,,>, ;; ipape of dosage and a lever of cJ; -ir> iand ctio'T '. ; ,, .., r 1.0 pilo.ta, so .h;: i that l ", 6qul1ib? '0 when the point.' ..: ',,, ..mcn6 in a position to obtain uuc. qri.tes:> c desired, determined by the position of the lever.
However, os s. observation / that such a device for controlling enjoyment had very serious drawbacks. For a given adjustment of the regulator there is an increase in the speed of the turbine, when the altitude increases, due to the fact that a smaller quantity of fuel is necessary to maintain the speed of the turbine when the density of the incoming air decreases and the regulator, bringing the
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fuel supply needle in a position of greater opening, determines an increase in speed of the turbine.
Likewise, on sudden accelerations the centrifugal governor is set sharply for high speed and brings the supply valve into the. full opening position, which gives a mixture of
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very rich fuel and air and caused extremely high temllera- tares aax burns, especially at great altitudes. By changing the regulator setting to reduce the speed of the turbine, the regulator tends to completely close the supply needle, which determines the extinction of the burner.
An object of the preceding invention is to provide a device for supplying fuel or for controlling
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of relatively simple power, 'although very efficient,', for power sources' of the type mentioned ,. which allows the pilot or the operator to accelerate or decelerate at all altitudes without risking excessive heating of the burner system or their extinction.
Another object of the invention is to provide a device for supplying fuel to a gas turbine burner and equivalent engines for aerodynes, in which the flow rate of the fuel delivered to the engine for a given position of the controlled supply valve by the regulator is reduced automatically when the altitu- de o, roit.
Another object of the invention is to provide a fuel supply device for a gas turbine burner and the like in which the fuel supply valve is controlled by a centrifugal regulator or other device sensitive to gas. variations in speed and where the pressure difference applied to the fuel supply valve varies according to the density of the incoming air.
Another object of the invention is to provide a device for supplying fuel to the burners used with gas turbines and jet engines for aerodynes and which comprises a barometric or altimetric correction system.
Another object of the invention is to provide a device of the specified type, the slow speed characteristics of which are improved.
Another object of the invention is to provide a fuel supply device for jet engines, gas turbines or other similar power sources which best combines or combines, from the point of view of simplicity and efficiency a feed valve
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operated by hand, a centrifugal regulator smmsible at the. speed and barometric correction device.
Tics previous objects and advantages, as well as
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(1 t lJutres still will become apparent on reading the following description and referring to the accompanying drawings in which: - Figure I is a longitudinal section through the axis of a gas turbine or jet engine which comprises a feed device fuel and power control according to the present invention, - Figure 2 is a schematic sectional view at available
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fuel selection and power control device, and - Figures 3 to 6 are graphs showing the characteristics of this device.
In Figure 1 is shown an aerodyne engine spindle, indicated at 10, which supports by means for example of a ring II and consoles 12. a jet engine (or other power source comprising a gas turbine) indicates as a whole at 15 and comprising an outer casing 14 which opens out at its anterior end to constitute an air inlet 15 and whose axrièro is profiled so as to.
define a reaction nozzle 16. A rotary air compressor 17, which is here a centrifugal compressor,
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but which can also be of the axial flow type delivers the air in a toroidal capacitor 18 which supplies a
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series do general cylindrical distributed around the periphery of the device, these generatours containing noisers 20 in the wall of which are provided en.l: rée '. <,', 'j / (, (Pa: 1.r 20 '. The PO burners open into a ring atol.leàiqi ÇQ, -this and the hot air and the products of combustion not -' '\ are on at;) fixed guiding ages 22,. Then on the ':
r.1uÏ: JIa- Ses 25Î of the rotor 25 of a turbine, .Tia turbine 25 and lecaips # ur
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air 17 are mounted on a common shaft 24 which pivots in a bearing Z4 '. The air admitted into the inlet 15 of the compressor is taken up by the latter and directed into the capacity 18 and the generators 19, it then enters through the orifices 20 'into the burners 20 where. it receives heat from the combustion of fuel. The air and the products of combustion are directed to the blades 23 'of the turbine 23 to drive the compressor, pass through the reaction nozzle 16 and escape into the atmosphere to effect the compressor. propulsion of the aerodyne.
This propulsion can also be obtained jointly or alternately by a helicopter mounted on a front extension of shaft 24, generating by means of a suitable reduction transmission, not shown.
In Figure 8, the various elements of the fuel metering and power control device are shown, but in the device actually constructed, the elements are grouped together in a single '' housing indicated at 25, forming an assembly which can, as shown in Figure I, be mounted in the annular chamber defined by the front end of the housing 14, this chamber communicating with the atmosphere or being subjected to the air pressure due to the advancement aerodyne.
A fuel inlet duct 26 receives the fuel from a suitable source, such as a tank, not resting and a device is provided in this duct for delivering the fuel under pressure, this device possibly comprising a pump 27, driven by the turbine or engine, which sends the fuel under pressure to a regulator through a conduit 26 '.
The supply pressure of the pump is
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be maintained at a determined value greater than the pressure
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outlet version at mo, 7 in a balanced valve 28, mounted in a housing. ": 9 which has fuel inlet ports 00 and 0-Ot and commmics with Io supply line 26, on the low pressure side of pump 27, via a return duct 31; this box is placed at
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in turn in a chamber which oommunifjue with the high side of the fuel pump through line 3: '.
A diaphragm 30, on which E '= 3,; spring 34 "is connected to the stem of valve 28 and constitutes the movable wall of a chamber 35 in which the pressure of the metered fuel is exerted. is transmitted by a conduit 36. The
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spring 34 defines the upper pressure a. the discharge pressure at. the injector for which the PB valve opens and returns the fuel to the low pressure side of the pump; 7. The chamber 55 can with the chamber 5, through an orifice 37 to allow the evacuation of the air through the conduits 36 and 48 and the injectors and to ensure correct operation of the valve 28.
The regulator assembly is indicated its assembly at ot comprises a diaphragm 38 which constitutes a partition
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movable between the two ahaml1res D and 0, and a valve equ: L1i- brée 39, the rod of which is connected to the diaphragm and which is mounted in a housing 40 to which the fuel is supplied via the duct 26 ', this housing comprising the orifices 41 and 41 '
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which open in chamber D. An adjustable spring by means of a screw 4: 3- leans against the diaphragm 38. This res-. sort maintains a substantially constant pressure difference across the diaphragm. An orifice 44 connects the chambers 0 and D and its mode of operation will be indicated.
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u .., subsequently.
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A fuel control system is indicated as a whole in FC. It comprises a chamber E in which is mounted a valve housing 45 which receives the fuel from the regulator chamber via the conduit 46 and in which are provided two metering orifices 47 and 47 'which open into the chamber E, the fuel passes from this chamber E into a toroidal manifold 49 (see FIG. I) via the line 4-Se then being delivered to the individual burners via the conduits 50 and the injectors 51.
A balance type fuel feed valve * controls the variable area ports 47 and 47 '. This valve comprises a rod 53 which is connected at its free end to the inner ring of a bearing 54; on the outer ring of this bearing come the fingers 55 'of weights 55 pivotally mounted on the arms 56 which are carried by a shaft 57, the latter journaling in the main housing 25 and terminating in a splined end which is driven by the motor, or the turbine, so as to rotate with it.
A control lever 60 operated by the pilot is connected by the rod 61. and a linkage 62 to a pin 63 on which is fixed a lever 64 whose end, in fork elm, bears against a plate 65 mounted on one end of a conical spring 66.
the opposite end of this spring resting against a plate 67, integral with the rod 53 of the valve 52, By compressing the spring 66, the valve 52 is moved to the open position in antagonism with the opposite resistance by the regulator weights 55, the latter maintaining the valve in a given equilibrium condition for the speed determined by the position of the enjoyment control lever 60.
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An adjuster such as a screw 68 positively defines the idle position of the valve 52 and a like member 69 mounted in a bracket 69 'limits the maximum opening of the valve.
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1.03 rooms C and E are connected pnr lm conduit 70 in which is provided an orifice 71 whose. east section
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controlled by the profile 7t of a needle 72 connected to the movable extremity of a capeule 7Z sensitive to ail-, c pressure and temperature variations and 111i is mounted at a point where it is exposed to J2 pressure and to the temperature of the air entering the adjuster and impeller.
The operation occurs as follows: Usually the system is filled with fuel.
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tible to injectors 51, but, assuming c!, u.wil is empty at ground level, valve 59 is fully opened and supply valve 52 is in the idle position. If, now we start the engine, the fuel passes through conduits 26 and 26 'and ports 41
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and 41 ', fills chamber D of the T8f,' ulotou.r Eu then enters chamber @ of the fuel control device
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p;: r the duct eù and the orifices 47-47 ', and arrives at the lnjoutours 51 by the duct IJ. 8. the ncarrioe e i1 9 and the conduits 50.
The fuel also enters the chamber C of the regulator R by Içori-j7îce 44 and, from there, o arrives at the chamber Epar Io conduit 70 controlled by the needle 7tv The adjustment of the spring 4 in relation -voç l'8mplitu- do of displacement of the diaphragm 38 is such that one can practically consider the action exerted by this spring
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uoiime constant and, consequently, the respective values of the pressures in the chambers D and c have a substantially constant difference {thus, the valve 39 opens or closes for
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, maintain the pressure at D greater than the pressure at 0 by an amount corresponding to the action of spring 42.
Therefore, a substantially constant pressure difference is maintained applied to the diaphragm, this pressure difference varying only temporarily, as the pressure in one of these chambers changes.
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ollambres Du and E are connected by two parallel tracks, one comprising the duct e6 and the orifices 4-7 471 and the other ooiaprenant the orifioe 44, the duct 70 and ltox3icte, section VariàÉ1e 71.
With this agenoomentt the pressure drop from chamber D to. the chamber E through the orifices 47 - 47 'is ef, idly constantly equal to the sum & a the pressure drop of 1 chamber D the chamber 0 through .tori5, ae 44j and the pressure drop of the chamber at the E through the variable section orifice 71. 1a, and a substantially constant pressure head through the orifice 44, which defined by the return 4ai determines a constant fuel flow rate at. through 5.fox..o 44j oombuatible which must also pass through orifice 71.
the flow rate through the orifice 71 thus being substantially constant, the pressure drop across this orifice varies substantially inversely with the square of the ntile section of the orifice which is defined by the capsule
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73 Consequently, the regulator R maintains an absolute pressure which exceeds the pressure at 0 by an amount equivalent to the action of the spring 4S and, simultaneously, an absolute pressure at C which actually exceeds the pressure at B so that the fuel flow velocity through the effective cross section of the orifice 71 is that defined by the orifice 44 and the pressure drop substantially constant across this orifice.
The metering pressure applied to the
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orifices 4.7- 47, is therefore equal to the sum of the drop in proo. constant pressure across port 44, plus the variable pressure drop across port 71, the latter being
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controlled by the capsule = 73.
The quantity of fuel delivered to the burners
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through holes 4 '<' - 4-? ' can be modified by varying the cross-section of the orifices and / or by varying the pressure which determines the flow (pressure at D less
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The section of ports 6'1 and 4.7 'is controlled directly by the weights 55 of the regulator while the differential pressure across these ports is under the control of the regulator device R and the valve 72 which
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order this pressure by 1:
.. way previously described, depending on the density of ITJ.r entering the altitude, .Poar 8coÓlérer or d6çêléror at a given altitude the pilot in-cnoeuvre lever 60 in either direction or. in the antrum and by the 1, ovier 64, the spring 66 and the soo.pape 5S adjusts the useful section of orifices 4:? - to? ' and t simultaneously. position of the weights 55 for the intermediate of the rod 53.
The speed of the engine or the turbine Joe xi% slows or decreases to take a value compatible with the feed rate defined by the position (the lever 60 and the weights of the governor then fix the equilibrium position of the valve. his-
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pope in antag # nismo cvea the action of spring 66 for the chosen speed.
The opening or closing movement of the valve 5 ':'. which results from the operation of lever 6C makes
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vary te> ipora, î;? eùienf the pressure in chamber D and, by aonsectu.ent $ cha. The difference in pressure applied to dlap, -pli-ragme sô gtoatefois, 1 ?. valve is moved to restore the pressure difference to 10 diaphragm 38 as well as the pressure difference across the diaphragm.
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ports 4 :? ** 7 *, the latter then being kept constant for a given position 'of needle 72.
If the density of the air entering the engine decreases, less fuel is needed
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to drive the turbine and compress it at a given speed. When such a change in air density occurs, the capsule 7S starts up which increases the useful seation of port II and correspondingly reduces the pressure drop across that port.
This produces a corresponding reduction in the pressure difference across ports 47-47 'and a flow reduction of
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aombuetible supplied to the burners, By giving the valve 72 an appropriate profile, it is possible to obtain a substantially total correction of the density such that the speed of the turbine remains substantially constant, during variations in altitude, without it being it is necessary to modify the position of the back weights 55 of the regulator and the
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valve position 83.
If the needle 72 only gives 1 as partial correction, the turbine tends to accelerate and the weights 55 and the valve 52 come into a new position, in order to maintain the speed of the turbine at a value which is closer to the original value only if the centrifugal governor was the only control of the flow of fuel to the burners.
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the adjustment of the stopper 69 of the valve 52 should preferably be such that it matches the coverage of the valve 52 for maximum speed and maximum air density.
This stop limits, therefore, the maximum flow rate to the burners during acceleration. This function appears more
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clearly in Figure 5 which gives the oar'aotér9, st.cu, ès. acceleration and deceleration, of the control device
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de j3Yn, .J AEi.Ci'Kd àé <12ît included for the density of sir tddv'.la '.. 4IYItMu or rsgs.nt conditions at ground level. The -i curve in solid lines which carries the rc ::; rrzco 75 icepres <nte the flow of fuel oossrirc to ensure oo.u. ground level extremely stable operation LUX different speeds. Dan3 common motors of the type mentioned here.
The fuel flow rate versus velocity is substantially a third degree curve, the fuel flow varying substantially by the cube of the velocity. The right
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76 in phantom lines represents the L rc é .sh: 9.c;
feed pump flow rate as a function of speed. By using a stop 69 which limited the maximum opening of
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the valve 52, the maximum flow of fuel to the burners is limited as shown by the horizontal 77, the stopper being set prefercsoe by fc.qon 2J. correspond to the fuel flow rate required for the desired maximum turbine speed, although if desired a greater fuel flow rate can be obtained.
The horizontal 78 represents the
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flow rate obtained when the valve 52 is against the stop 68, this stop being adjusted by ± si ,, on 11 "1.1.e the intersection of the curves E3 and 75 oorreSpOll (18-. lD. desired idling speed of the larbinc or. ni calf. of the. solo
If we assume that the engine is operating at the indicated speed, we go to 79 and the pilot moves the lever
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60 to ambner it in a position corresponding to. the speed t, the rousort 66 of the centrifugal re ".latm2.T brings the valve 5; against the stop 69 to accelerate the engine.
It occurs immediately in the chamber D a drop in pressure 'reduces it mOJ: 1etaX1tmonth the pressure difference 8.ij.p.11 (lUéc to diaphragm Z8, the latter acting to reduce
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the pressure difference to its initial value by opening the valve 39.
The flow of fuel delivered to the burners increases sharply along the vertical line indicated by arrows to reach the straight line 76 representing the pump flow rate, 11 then follows this straight line until the maximum feed rate defined by the stop 69 is reached then horizontal 77 until it approaches the speed corresponding to point 80 for which the centrifugal regulator partially closes valve 52 and establishes the. equilibrium condition at point 80.
If the pilot winds down to return to point 79. He returns the lever 60 to its initial position, the governor weights then bringing the valve 52 against the idle stop 68. It occurs immediately. immediately a pressure rise in chamber D, but diaphragm 38 changes the position of valve 39 to restore the pressure difference across valve 52.
When the valve 52 comes into contact with the stop 68, the flow of fuel decreases sharply along the line marked by the arrows to reach the horizontal 78 which it follows until the speed approaches the figure shown. at 79, the spring of the centrifugal governor then partially opening the valve 52 to restore the speed operation to point 79.
If the density of the air entering the engine decreases, less fuel is needed to drive the turbine and compressor at a given speed and, unless the maximum flow rate of fuel supplied to the engine during acceleration is considerably reduced, we reach: much higher temperatures during accelerations at high altitudes than for the corresponding conditions at ground level, due to the high wealth of the
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mixture of fuel and resulting mixture obtained.
For a record of the type described here, the flow rate of oOfJ.busti1) the required to achieve a given speed varies significantly with the density, the incoming air.
On lEt .Figure 11 ft IH curve 75 'rC1J "C0sent the characteristic of fuel de..it as a function of 1.- speed at, a certain ..i; li; .itXE3 the hole' ion in fuel being much lower level of the ground for any given speed. the absence of a correction üca dela, if the risk o.àu :: it will be exaggerated and I destruction due to the 8 cubic meters of the turbine by the heat during 8ccélér8tion3t due to a feed which is too rich in fuel; becomes extremely heavy. Sometimes, with the device described here, the differential pressure across the feed valve 5; is reduced 1, : rs1ue Ivr.lt1tude aUf: "J'l1onte can the capsule 75 b: .. ak; ee ne la Mud} '72 s,., xc: rave the 8 $ ot101'1 useful from the orifice 71, ce: jai dininue la. ? r6ssion d1fféren.- t1elle, a.ïaeE 3, 3., 801l}) (lpe 5; by the regulator R.
In conSé'lU: H100, the rate ':?. 1Ii1431 "li; k3.'i: .013 3J33.Y" a given position of the! valve 5. ''! had reduced and when the S0! 1j) 8.pe 5 ;;.; vicat bring against the stop 69, the maximum flow is reduced to the value indicated by the dotted line 77 "located much lower"; LlG the 3-ine 77 of Figure 3 the latter r: y have been e f 1 1 "vr <be for comparison.
If at this altitude the position of to 'lever 60 is aoïice for, -. Cec; .êrox of 79' in 80 '', t 18 souoape 5i3 opens wide and the bit of fuel increases along the 3..ra.e urticale indicated by arrows, to then follow the, line ltzïc3.'1; i "1, il.lSl1Uv that we approach the.
Ti'teaae in S3, a.e centrifugal regulator then partial closing
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also the valve 52 for. establish the functioning of
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regime at point E3c '. If the air density correction "'air density did not exist, the fuel would be
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during aooeleration, delivers to the burners at the maximum rate corresponding to rod 77 and the excess fuel would produce a flame temperature so high that the burner tubes and the turbine blades would be
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damaged.
deceleration has the effect of reducing the flow along the line indicated by the arrows up to.
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that we reach the horizontal ql3 'orresponàanf at the minimum flow which then remains oonatant until, until it approaches the point? 9', the valve 52 then partially opening under the action of the regulator to establish running in 79 '
Its curves in Figures 5 and 6 represent the
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ùa> xs, o% er16tiqnos of idle speed of the improved power control device, the curve shown at 82 in Figure 5 represents approximately the idle flow
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through the bzz - 4 holes:
7 for different heights the valve 52 located against the idle stop 69; we see that the idle flow decreases when the altitude
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increases due to the corrective effect of the needle. 72 required by the aneroid capsule. The horizontal indicated at 85 represents flow in chamber B through, i or3.ice 44i and orifioe 711 This flow remains substantially constant
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since the orifice 44 is of invariable section and that the pressure difference across this orifice is kept substantially constant by the spring 43 only '' small variations occurring D vary temporarily1, small in the chambers and D vary temporarily,
This flow is included in the fuel supply.
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turblue or NototU 'tibles and the limentr.tion pcr orifices 4.î- 47' for all operating conditions. The curve shown at 84 represents the total idle speed, it is a. say the flow through ports / -7 - 4-71, plas the flow through ports 4-e and 7>,> ,. v.
It is very desirable that 1 ':: lbnentb> ti, one in slow motion oomaustihle knows such lane which is 1.1,, iltî- taude, CIJ, Tia.t? T3 pilot flame, of:'. AY'CC: I ) DU-'C (i'Qe the burner does not go out if the valve 5. is brought abruptly from-ane position eorr6spind -, nt ù a cer Laine puiasanoe to 1, to, rplonti position, let mgîntenue 'brueuirs-9 Ç.4 this effect, it is desirable to obtain an idling speed oroisaunte 1: grsq¯ue the altitude Gü., next; em Always, for the adjustments aaxrcsorad.rt u attf.ssraaGes .or ; rla, .es above idle, it is desirable to obtain a couatajite seiisiblomeat speed during these T:, ris.tions problem cauz consists in correctly defining the profile of. needle 7:
of the aneroid in order to coor & orLuEr the alti- mctr.4.us d ,,, ti on due power Firee the altimetric oeorrection tl 'L .L J.1¯t A A is r3 4r.b. Idle SJ xA, is U S 4.,. IAw7 .S. id. B, 'A, n Ad.IM. YmEL very ùifìni.1e. The constant addition of a small, bensibly fixed quantity of coimb-astiblet not subjected to Limo correction '. through the orifice 44. and the orifice 71 simplifies this problem or, the rézoud.
Coome le, curve 6S represents the flow comi? Ensée by the orifices ± '1 - ± 7', this flow of fuel in a system where the correction is cs, ar ,.
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increasing i-) rsr4ue grows in such a way ,, ue the flow represented by the curve 8 pD-lase a quickly sszz¯ecicaa 'c: aaNt;, nûe 1> oLxr the ea: tiudc3s at a flow bzz, sensitiveiaent constant which is superimposed c! 6bi.t indicated p, $ j / .r curve 8 an incrisaeffient, xoot.aza..nax
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greater at high altitudes Than at the level of the self and, therefore, the speed at slowed down increases with 3. ' altitu- de eamme indicates approximatextent in Figure 6.
The extra-read flow has a Similar effect
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but reduced to higher powers, As, the flow of
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fuel through ports 41 - 4 'increases when the power =
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increase, constant flow has reduced action
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and envy negligible for any cleared power setting. <In Figure 6, 1T differential idle speed combined with constant flow gives a speed of in- 9ixon, Ut 3 revolutions per minute at ground level and a speed
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of 6,500 revolutions per minute at high altitudes, characteristic
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idle tick suitable for certain types of aircraft.
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we attribute preferably to 3: a valve. ? 9 and 'MX' 'corresponding orifices 41 and 41 "a sufficient flow rate, n6' µµ (;
¯ ratio 4 those of the valve 5, tl, and the orifices 47-47 * for, j .. aue the variations in length of the spring 4p, t "risiatirely small and that one, xt4nsxa is recommended. disappointed, we open or close valve 5a. '', ">",., 1.
AU link to vary the section of 1 * orifice '' 7 '- depending on variations in air density, 06t', orifice can be of constant section and the. Variable cross-section, of 'flow rate 44, in which case the variable pressure drop across, port 71 is obtained by supplying fuel through a fixed port'. -u't instead of varying the orifice section -for / a fixed flow. In onaaue oas, the pressure drop- dg 'la ahm' ,,
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The chamber B # varies for a given position, the valve 5S so as to achieve the cn.ct3.ri,; t.iz: ü.e de aopn] ,, ¯, .r,> 'yeotion d 'al% 1% uae. .] ,; é '
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It will be understood that the device can `` operate
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s-Tec a direct operated valve, men1; at, la, dwarf or auto .. motiquGr: 1ent or.
UO1rJ1EJ ra ;, rcsarzS interpose a centrifugal regulator between the lever and the valve. the variants of construction and of the various elements of the device (fold Hold. -Cc mentioned and others still can be made to adapt to the locations of use.