JPH048633B2 - - Google Patents

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JPH048633B2
JPH048633B2 JP58199879A JP19987983A JPH048633B2 JP H048633 B2 JPH048633 B2 JP H048633B2 JP 58199879 A JP58199879 A JP 58199879A JP 19987983 A JP19987983 A JP 19987983A JP H048633 B2 JPH048633 B2 JP H048633B2
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    • F04C14/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/02Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations specially adapted for several machines or pumps connected in series or in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/22Fuel supply systems
    • F02C7/236Fuel delivery systems comprising two or more pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04B23/00Pumping installations or systems
    • F04B23/04Combinations of two or more pumps
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    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
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    • G05B13/02Adaptive control systems, i.e. systems automatically adjusting themselves to have a performance which is optimum according to some preassigned criterion electric
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、容積型ポンプのキヤビテーシヨンの
発生を監視する装置に関する。
[従来の技術] 容積型ポンプ、特に燃料ポンプは、燃料の供給
条件がポンプの吸入領域内における燃料の部分的
ないし全体的な気化を避けるのに不充分である場
合にキヤビテーシヨンが発生し易い。
一般に、燃料にはキヤビテーシヨンを避けるの
に必要な臨界供給圧力Pcが存在し、臨界供給圧
力Pcは、ポンプの入口に存在するその温度にお
ける燃料の性質に関係する要因、又は公知方式の
ポンプの場合、燃料の供給量のみに依存する要因
に関係する。
従来のキヤビテーシヨンの回避装置としては、
例えばフランス特許第2268956号及び第2343138号
の明細書に開示された装置が知られている。
[発明が解決しようとする課題] しかし、従来は、ポンプの吸入領域における流
体の実際の特性(圧力、温度等)を絶えず考慮し
つつ容積型ポンプのキヤビテーシヨンの発生を監
視する装置は存在しない。
本発明の目的は、ポンプ作動時の流体の特性及
び条件の変化に影響されることなく容積形ポンプ
内のキヤビテーシヨンの発生を正確に検知し得、
容積形ポンプ内のキヤビテーシヨンの発生を確実
に回避し得る、容積形ポンプのキヤビテーシヨン
の発生を監視する装置を提供することにある。
本発明によれば、前記目的は容積形ポンプと同
一の回転数で駆動されると共に吸込口が容積形ポ
ンプの吸込口に接続されており、容積形ポンプの
吐出量より小さく且つ容積形ポンプの吐出量に比
例する吐出量を発生する流量発生手段と、入口が
流量発生手段の排出口に接続されると共に出口が
流体の供給源に接続されたベンチユリ管と、容積
形ポンプの吸込口とベンチユリ管の入口とに接続
されており、容積形ポンプ内のキヤビテーシヨン
の発生を検知するために容積形ポンプの吸込口に
おける流体の圧力とベンチユリ管の入口における
流体の圧力との差を検出する検出手段とを備えて
おり、ベンチユリ管のスロート部の流路断面積
は、ベンチユリ管の入口における流体の圧力が容
積形ポンプの吸込口における容積形ポンプ内のキ
ヤビテーシヨンの発生を避け得る臨界圧力に等し
くなつた時にベンチユリ管内でキヤビテーシヨン
が発生するように決定されており、流量発生手段
の吐出量は、容積形ポンプ内のキヤビテーシヨン
の発生に先立つてベンチユリ管内にキヤビテーシ
ヨンを発生させるために、容積形ポンプの吸込口
の流体の圧力が臨界圧力に等しくなつた時にベン
チユリ管の入口における流体の圧力が臨界圧力に
等しくなるように選択されている、容積形ポンプ
のキヤビテーシヨンの発生を監視する装置によつ
て達成される。
本発明の容積形ポンプのキヤビテーシヨンの発
生を監視する装置によれば、流量発生手段の吐出
量は、容積形ポンプの吸込口の流体の圧力が臨界
圧力に等しくなつた時にベンチユリ管の入口にお
ける流体の圧力が臨界圧力に等しくなるように選
択されており、かつ、ベンチユリ管のスロート部
の流路断面積は、ベンチユリ管の入口における流
体の圧力が容積形ポンプの吸込口における容積形
ポンプ内のキヤビテーシヨンの発生を避け得る臨
界圧力に等しくなつた時にベンチユリ管内でキヤ
ビテーシヨンが発生するように決定されているが
故に、容積形ポンプ内のキヤビテーシヨンの発生
に先立つてベンチユリ管内においてキヤビテーシ
ヨンが発生し得、当該キヤビテーシヨンの発生に
よりベンチユリ管の入口における流体の圧力が上
昇する。検出手段は、容積形ポンプの吸込口にお
ける流体の圧力とベンチユリ管の入口における流
体の圧力との差を検出するが故に、ベンチユリ管
内のキヤビテーシヨンの発生の有無を検知し得、
従つて容積形ポンプ内のキヤビテーシヨンの発生
を事前に検知し得、検出手段により容積形ポンプ
内のキヤビテーシヨンの発生が事前に検知された
場合、容積形ポンプの回転速度、流体の流量、温
度等を制御することにより容積形ポンプ内のキヤ
ビテーシヨンの発生を避け得る。しかも、流体容
積形ポンプの吸込口における実際の流体と同一特
性及び同一条件の流体により容積形ポンプ内のキ
ヤビテーシヨンの発生の有無を検知しているた
め、流体温度等の条件の変化に左右されることな
く容積形ポンプ内のキヤビテーシヨンの発生を確
実に検知し得る。その結果、ポンプ作動時の流体
の特性及び条件の変化に影響されることなく容積
形ポンプ内のキヤビテーシヨンの発生を正確に検
知し得、容積形ポンプ内のキヤビテーシヨンの発
生を確実に回避し得る。
[実施例] 以下、添付図面を参照しながら本発明の好まし
い実施例について詳しく説明する。
容積型ポンプ1には、図示されていない供給源
に管4を介して結合されたブースタポンプ3によ
り管2を介して流体が供給される。
ポンプ1は吐出管5内に流体を高圧で吐出して
おり、その流体は、戻り管6を介して管2に戻さ
れる。
本発明の容積型ポンプのキヤビテーシヨンの発
生を監視する装置7は、全体が鎖線で概略的に限
定して示されており、ポンプ1の管2に接続され
た管8,9,10と、流量発生手段と、ベンチユ
リ管13と、検出手段としての差圧検出器15と
からなる。
流量発生手段は、ポンプ1の吐出量に比例する
吐出量を有する容積機械11(例えば歯車ポン
プ、ピストンポンプ、ベーンポンプ、等々)の形
態を呈する。ブースタポンプ3、容積機械11及
びポンプ1は共通の駆動軸12によつて互いに連
結されている。勿論他の配置形態も可能である。
容積機械11は、監視されるべきポンプ1内の
流体が臨界供給圧力Pcに達しているか又はまさ
に達しようとしている時にキヤビテーシヨンが発
生することなく作動し得るように、ポンプ1より
低い周速を有する。
容積機械11は流体をベンチユリ管13に吐出
し、ベンチユリ管13はポンプ1の給入圧力P1
に比してきわめて僅かな圧力P3で、例えばブー
スタポンプ3の中段14に流体を吐出する。
差圧検出器15は、ポンプ1への流体の供給圧
力(P1)と管9に連続するベンチユリ管13の
スロート部における圧力P2との間の圧力差を検
出する。
以下、本発明の好ましい実施例の作動について
説明する。
ベンチユリ管13のスロート部において流体の
気化が発生していなければ、ベンチユリ管13の
効率は1に近く、圧力P3が圧力P1よりかなり低
いため、圧力P2は圧力P1より低い。よつて、容
積機械11はモータとして作動する。
ベンチユリ管13のスロート部において流体の
気化が発生した時、ベンチユリ管13の流体の体
積排出量は最大となり、式[(P2−Pv)/ρ]1/2
(但しPvは流体の蒸気圧、ρは流体の密度であ
る)に比例する。これらの条件下では、ベンチユ
リ管13の排出量が流体機械11の吐出量を越え
ることはあり得ないから、流体の体積排出量の増
加により圧力P2が増加する。よつて容積機械1
1はポンプとして作動する。
構造上のパラメータ(容積機械11の容積、ベ
ンチユリ管13のスロート部断面積)を適確に選
定することにより、ポンプ1内の流体が臨界供給
圧力PcになつたときP2=Pcになる。
ポンプ1の回転速度Nに比例する、容積機械1
1によつて移送される流体の流れが、キヤビテー
シヨン状態にあるベンチユリ管13が通過するこ
とを考慮すれば、次の式が得られる。
K1N=K2[(P2−Pv)/ρ]1/2 但し、K1は容積機械11の特性値(シリンダ
容積)に従う比例係数、K2はベンチユリ管13
の特性値(スロート部断面積)に従う比例係数で
ある。
上記の式は次のように書きかえられる。
P2=Pv+K3ρN2 但し、K3=(K1/K22である。
ところで、ポンプ1内のキヤビテーシヨンの発
生を回避するための臨界供給圧力Pcは次の式で
あらわされる。
Pc=Pv+KρN2 但し、Kはポンプ1の技術に固有の係数であ
る。
従つて、容積機械11とベンチユリ管13の特
性値をK3=Kとなるように選定することによつ
て、P2がP1以下であればP1は臨界供給圧力Pcを
超えており、さらにポンプ1はキヤビテーシヨン
の危険なしに作動することが確保される。もし反
対にP2がP1以上であれば、ポンプ1はキヤビテ
ーシヨン状態で作動する。
勿論、キヤビテーシヨンがベンチユリ管13の
スロート部に発生しなければ、圧力P2は圧力P1
より小であり、ポンプ1のキヤビテーシヨンの発
生の恐れはない。
検出されるべきキヤビテーシヨンの範囲は、ニ
ードル等により断面積の調整が可能なスロート部
を有するベンチユリ管を用いることにより変化さ
せることができる。
このようにして、検出器15によつて得られる
差圧P1−P2を常時監視することによりキヤビテ
ーシヨンの発生の有無を検知し得る。検出器15
は、警報器として使用し得、例えば調音速機上で
より高温の燃料タンクからまだ比較的低温のタン
クへ燃料の供給を切換えることを可能にし、ある
いは、燃料の充分な供給圧力を回復することを可
能ならしめる調整パラメータとして使用すること
ができる。
本発明の実施例の特徴の1つは、流体の実際の
特性を絶えず考慮に入れたキヤビテーシヨンの監
視を実現することにある。
この特徴を、例えば航空機のターボジエツトの
燃料供給装置に適用すれば特に有利である。特
に、この種のエンジンは空港毎に供給される燃料
の性質に差異があり得ること、又は燃料の温度
が、例えば超音速機の場合、飛行条件(特に天
候)によつて変化し得ることをその理由として挙
げることができる。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の実施例の概略図である。 1……容積型ポンプ、2……管、3……ブース
タポンプ、8,9,10……管、11……容積機
械、13……ベンチユリ管。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 前記容積形ポンプと同一の回転数で駆動され
    ると共に吸込口が前記容積形ポンプの吸込口に接
    続されており、前記容積形ポンプの吐出量より小
    さく且つ前記容積形ポンプの吐出量に比例する吐
    出量を発生する流量発生手段と、 入口が前記流量発生手段の排出口に接続される
    と共に出口が流体の供給源に接続されたベンチユ
    リ管と、 前記容積形ポンプの吸込口と前記ベンチユリ管
    の入口とに接続されており、前記容積形ポンプ内
    のキヤビテーシヨンの発生を検知するために前記
    容積形ポンプの吸込口における流体の圧力と前記
    ベンチユリ管の入口における流体の圧力との差を
    検出する検出手段とを備えており、 前記ベンチユリ管のスロート部の流路断面積
    は、前記ベンチユリ管の入口における流体の圧力
    が前記容積形ポンプの吸込口における前記容積形
    ポンプ内のキヤビテーシヨンの発生を避け得る臨
    界圧力に等しくなつた時に前記ベンチユリ管内で
    はキヤビテーシヨンが発生するように決定されて
    おり、 前記流量発生手段の吐出量は、前記容積形ポン
    プ内にキヤビテーシヨンの発生に先立つて前記ベ
    ンチユリ管内にキヤビテーシヨンを発生させるた
    めに、前記容積形ポンプの吸込口の流体の圧力が
    前記臨界圧力に等しくなつた時に前記ベンチユリ
    管の入口における流体の圧力が前記臨界圧力に等
    しくなるように選択されている、容積形ポンプの
    キヤビテーシヨンの発生を監視する装置。 2 前記流量発生手段が、前記容積形ポンプの駆
    動量に比例して駆動される容積機械である特許請
    求の範囲第1項に記載の装置。 3 前記供給源は、排出口が前記容積形ポンプの
    吸込口に接続されると共に中段が前記ベンチユリ
    管の出口に接続されたブースタポンプを含んでい
    る特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の装
    置。 4 前記スロート部の流路断面積が調節可能であ
    る特許請求の範囲第1項から第3項のいずれか一
    項に記載の装置。
JP58199879A 1982-10-28 1983-10-25 容積型ポンプのキャビテーションの発生を監視する装置 Granted JPS5999075A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8218053A FR2535408A1 (fr) 1982-10-28 1982-10-28 Dispositif et procede de detection de la garde a la cavitation d'une pompe volumetrique
FR8218053 1982-10-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5999075A JPS5999075A (ja) 1984-06-07
JPH048633B2 true JPH048633B2 (ja) 1992-02-17

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ID=9278680

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JP58199879A Granted JPS5999075A (ja) 1982-10-28 1983-10-25 容積型ポンプのキャビテーションの発生を監視する装置

Country Status (5)

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US (1) US4512722A (ja)
EP (1) EP0107572B1 (ja)
JP (1) JPS5999075A (ja)
DE (1) DE3366118D1 (ja)
FR (1) FR2535408A1 (ja)

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