JPH0672554B2 - 連続流燃料循環装置 - Google Patents
連続流燃料循環装置Info
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- JPH0672554B2 JPH0672554B2 JP3282032A JP28203291A JPH0672554B2 JP H0672554 B2 JPH0672554 B2 JP H0672554B2 JP 3282032 A JP3282032 A JP 3282032A JP 28203291 A JP28203291 A JP 28203291A JP H0672554 B2 JPH0672554 B2 JP H0672554B2
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- pressure
- flow
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C7/00—Features, 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
- F02C7/22—Fuel supply systems
- F02C7/232—Fuel valves; Draining valves or systems
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2260/00—Function
- F05D2260/60—Fluid transfer
- F05D2260/602—Drainage
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Feeding And Controlling Fuel (AREA)
- Pressure-Spray And Ultrasonic-Wave- Spray Burners (AREA)
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は推力増強装置用の連続流
燃料装置に関し、特に２段オリフィス連続流装置に関す
る。
燃料装置に関し、特に２段オリフィス連続流装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】推力増強装置はアフタバーナとも呼ば
れ、多くのジェットエンジンの排気部に配置されてい
る。推力増強装置は燃料をエンジン排気内に直接噴射す
るように設計される。噴射燃料は、点火された時増補推
力を発する。推力増強装置は通常緊急事態発生時に増補
推力を発するように用いられるので、推力増強指令を受
けた直後に燃料を排気内に噴射することが望ましい。従
って、増強装置ノズルが閉ざされている時、増強装置マ
ニホルドを燃料が充満した状態に保つことが望ましい。
残念ながら、推力増強装置はエンジンの排気部に配置さ
れているので極めて高い温度になり、マニホルド内の燃
料が蒸発しがちである。
れ、多くのジェットエンジンの排気部に配置されてい
る。推力増強装置は燃料をエンジン排気内に直接噴射す
るように設計される。噴射燃料は、点火された時増補推
力を発する。推力増強装置は通常緊急事態発生時に増補
推力を発するように用いられるので、推力増強指令を受
けた直後に燃料を排気内に噴射することが望ましい。従
って、増強装置ノズルが閉ざされている時、増強装置マ
ニホルドを燃料が充満した状態に保つことが望ましい。
残念ながら、推力増強装置はエンジンの排気部に配置さ
れているので極めて高い温度になり、マニホルド内の燃
料が蒸発しがちである。
【０００３】ジェット燃料が蒸発した時、推力増強装置
の内側に炭素の層が残存し得る。この炭素の堆積はノズ
ルの破損、ひいてはその閉塞を起こすおそれがある。蒸
発を回避するには、燃料が増強装置マニホルドを連続的
に循環するようにすればよい。
の内側に炭素の層が残存し得る。この炭素の堆積はノズ
ルの破損、ひいてはその閉塞を起こすおそれがある。蒸
発を回避するには、燃料が増強装置マニホルドを連続的
に循環するようにすればよい。
【０００４】推力増強装置は、燃料を排気内に噴射して
いる時、活用（active）モードにあるといわれ、そして
燃料を排気内に噴射していない時、ドライモードにある
といわれる。従って、蒸発防止用の再循環燃料はドライ
流と呼ばれる。
いる時、活用（active）モードにあるといわれ、そして
燃料を排気内に噴射していない時、ドライモードにある
といわれる。従って、蒸発防止用の再循環燃料はドライ
流と呼ばれる。
【０００５】１種の公知構成（米国特許第４８０２３３
４号参照）において説明されている装置では、推力増強
装置は、燃料蒸発による炭素堆積（コーキングとも呼ば
れる）を防ぐために毎使用後燃料を除去される。燃料が
必要な時、燃料は第１の多い流量で圧送されて増強装置
マニホルドを満たし、そしてマニホルド充満後第２の比
較的少ない流量で圧送される。
４号参照）において説明されている装置では、推力増強
装置は、燃料蒸発による炭素堆積（コーキングとも呼ば
れる）を防ぐために毎使用後燃料を除去される。燃料が
必要な時、燃料は第１の多い流量で圧送されて増強装置
マニホルドを満たし、そしてマニホルド充満後第２の比
較的少ない流量で圧送される。
【０００６】他の公知構成では、再循環流は弁を帰還路
内で用いることにより発生し、この弁は推力増強装置に
燃料が必要な時閉ざされる。この帰還路内の弁は簡単な
閉止弁でよく、あるいは、推力増強装置内の燃料圧力が
所定レベルに達した時閉まるように設計されたフローフ
ューズ（flow fuse)または逃がし弁でもよい。
内で用いることにより発生し、この弁は推力増強装置に
燃料が必要な時閉ざされる。この帰還路内の弁は簡単な
閉止弁でよく、あるいは、推力増強装置内の燃料圧力が
所定レベルに達した時閉まるように設計されたフローフ
ューズ（flow fuse)または逃がし弁でもよい。
【０００７】推力増強装置ノズルは燃料を所定の仕方で
エンジン排気内に噴射する。制御管路の数と制御論理回
路の量を制限するために、増強装置ノズルにおいて圧力
操作弁を用いることが望ましい。圧力操作弁は推力増強
装置内の燃料圧力が所定レベルに達すると開く。一例と
して、クラッキング弁として知られる弁を使用できる。
クラッキング弁は増強装置マニホルド内の燃料の圧力に
より押し開かれる。
エンジン排気内に噴射する。制御管路の数と制御論理回
路の量を制限するために、増強装置ノズルにおいて圧力
操作弁を用いることが望ましい。圧力操作弁は推力増強
装置内の燃料圧力が所定レベルに達すると開く。一例と
して、クラッキング弁として知られる弁を使用できる。
クラッキング弁は増強装置マニホルド内の燃料の圧力に
より押し開かれる。
【０００８】従って、推力増強装置の作用中、圧力によ
り操作される増強装置ノズルを開くのに必要な圧力を伝
達し、またドライ作用中増強装置マニホルドを燃料が連
続的に通流するようにした推力増強装置燃料供給装置を
設計することが望ましい。
り操作される増強装置ノズルを開くのに必要な圧力を伝
達し、またドライ作用中増強装置マニホルドを燃料が連
続的に通流するようにした推力増強装置燃料供給装置を
設計することが望ましい。
【０００９】
【発明の概要】燃料源と、燃料に圧力を加えるポンプ
と、推力増強装置に向かう燃料の流量と圧力を制御する
流量制御手段と、未燃燃料を再循環させるための帰還路
とを含む改良された推力増強装置燃料供給装置。本発明
の一実施例によれば、流量制御手段は制御弁と並列の小
さなオリフィスのような絞り手段を含む。この絞り手段
は、制御弁が閉まっている時、燃料を推力増強装置に流
し得る。さらに、本発明によれば、第２絞り手段、例え
ば小さなオリフィスが帰還路に含まれる。最後に、逆止
め弁が帰還路に含まれ、燃料が帰還路を通って推力増強
装置に流入することを阻止する。
と、推力増強装置に向かう燃料の流量と圧力を制御する
流量制御手段と、未燃燃料を再循環させるための帰還路
とを含む改良された推力増強装置燃料供給装置。本発明
の一実施例によれば、流量制御手段は制御弁と並列の小
さなオリフィスのような絞り手段を含む。この絞り手段
は、制御弁が閉まっている時、燃料を推力増強装置に流
し得る。さらに、本発明によれば、第２絞り手段、例え
ば小さなオリフィスが帰還路に含まれる。最後に、逆止
め弁が帰還路に含まれ、燃料が帰還路を通って推力増強
装置に流入することを阻止する。
【００１０】本発明は、他の目的と利点とともに、添付
図面と関連する以下の詳述からさらに明らかとなろう。
図面と関連する以下の詳述からさらに明らかとなろう。
【００１１】
【実施例の記載】図１は本発明の一実施例を示す。図１
において、主燃料ポンプ１２０が燃料を、論理回路１７
０により制御される流量制御手段１３０を介して燃料分
配手段１４０（例えば推力増強装置または燃焼器）に供
給する。不用燃料は絞り手段１５０と逆止め弁１６０を
経て燃料供給装置に戻される。
において、主燃料ポンプ１２０が燃料を、論理回路１７
０により制御される流量制御手段１３０を介して燃料分
配手段１４０（例えば推力増強装置または燃焼器）に供
給する。不用燃料は絞り手段１５０と逆止め弁１６０を
経て燃料供給装置に戻される。
【００１２】さらに詳述すると、図１において、燃料源
１１０は主燃料ポンプ１２０の入口に接続されている。
主燃料ポンプ１２０の出口は流量制御手段１３０の入口
に接続されている。流量制御手段１３０は、第１絞り手
段１３２と制御弁１３４とを含み得る。絞り手段１３２
と制御弁１３４は並列に接続されており、流量制御手段
１３０の入口は第１絞り手段１３２の入口と制御弁１３
４の入口に接続されている。絞り手段１３２の出口と制
御弁１３４の出口は流量制御手段１３０の出口に接続さ
れている。流量制御手段１３０の出口は燃料分配手段１
４０に接続されている。燃料分配手段１４０には主マニ
ホルド１４４が含まれ、圧力により操作される弁１４６
を介して複数のノズル１４２に接続されている。燃料分
配手段１４０は第２絞り手段１５０に接続されている。
第２絞り手段１５０は逆止め弁１６０の入口に接続され
ている。逆止め弁１６０の出口は主燃料ポンプ１２０の
入口に接続されている。
１１０は主燃料ポンプ１２０の入口に接続されている。
主燃料ポンプ１２０の出口は流量制御手段１３０の入口
に接続されている。流量制御手段１３０は、第１絞り手
段１３２と制御弁１３４とを含み得る。絞り手段１３２
と制御弁１３４は並列に接続されており、流量制御手段
１３０の入口は第１絞り手段１３２の入口と制御弁１３
４の入口に接続されている。絞り手段１３２の出口と制
御弁１３４の出口は流量制御手段１３０の出口に接続さ
れている。流量制御手段１３０の出口は燃料分配手段１
４０に接続されている。燃料分配手段１４０には主マニ
ホルド１４４が含まれ、圧力により操作される弁１４６
を介して複数のノズル１４２に接続されている。燃料分
配手段１４０は第２絞り手段１５０に接続されている。
第２絞り手段１５０は逆止め弁１６０の入口に接続され
ている。逆止め弁１６０の出口は主燃料ポンプ１２０の
入口に接続されている。
【００１３】運転中、燃料は主燃料ポンプ１２０により
燃料源１１０から吸引される。燃料源１１０は任意の適
当な燃料源、例えばジェット航空機用の燃料タンクでよ
い。また、燃料源１１０はブーストポンプのような追加
的な圧送装置を含み得ることを理解されたい。主燃料ポ
ンプ１２０は、例えば、遠心ポンプ、歯車型ポンプ、ま
たは燃料源１１０からの燃料に圧力を加え得る他種のポ
ンプでよい。加圧された燃料は特定の燃料分配手段また
は制御手段に送給され得る。燃料分配手段は、例えば、
燃焼室、またはガスタービンエンジンの推力増強装置で
ある。
燃料源１１０から吸引される。燃料源１１０は任意の適
当な燃料源、例えばジェット航空機用の燃料タンクでよ
い。また、燃料源１１０はブーストポンプのような追加
的な圧送装置を含み得ることを理解されたい。主燃料ポ
ンプ１２０は、例えば、遠心ポンプ、歯車型ポンプ、ま
たは燃料源１１０からの燃料に圧力を加え得る他種のポ
ンプでよい。加圧された燃料は特定の燃料分配手段また
は制御手段に送給され得る。燃料分配手段は、例えば、
燃焼室、またはガスタービンエンジンの推力増強装置で
ある。
【００１４】図１の実施例において、図示の燃料回路は
一つだけの燃料分配手段を含むもので、他の燃料回路は
明示のために省略されている。しかし、当業者に明らか
なように、主燃料ポンプ１２０は、実際には、多数の燃
料回路（図１に例示した回路と実質的に同様の燃料回路
と、それとは異なる燃料回路とを含む）に燃料を供給す
るために使用され得る。ポンプ１２０により加圧された
燃料を受入れ得る制御手段の一例は、燃料により操作さ
れる油圧制御手段、例えば、ガスタービンエンジン内の
可変静翼の制御に使用されるものである。
一つだけの燃料分配手段を含むもので、他の燃料回路は
明示のために省略されている。しかし、当業者に明らか
なように、主燃料ポンプ１２０は、実際には、多数の燃
料回路（図１に例示した回路と実質的に同様の燃料回路
と、それとは異なる燃料回路とを含む）に燃料を供給す
るために使用され得る。ポンプ１２０により加圧された
燃料を受入れ得る制御手段の一例は、燃料により操作さ
れる油圧制御手段、例えば、ガスタービンエンジン内の
可変静翼の制御に使用されるものである。
【００１５】図１の燃料分配手段は一定の燃料流量を必
要としないので、加圧燃料の流れは流量制御手段１３０
により制御され得る。燃料分配手段１４０への燃料流量
を制限することが望ましい場合、流量制御手段１３０
は、それを連続的に通る燃料の流量を制限するように設
計された絞り手段１３２を含み得る。燃料の需要が増す
と、制御弁１３４が需要を満たすに充分な燃料を送給す
るように開かれ得る。
要としないので、加圧燃料の流れは流量制御手段１３０
により制御され得る。燃料分配手段１４０への燃料流量
を制限することが望ましい場合、流量制御手段１３０
は、それを連続的に通る燃料の流量を制限するように設
計された絞り手段１３２を含み得る。燃料の需要が増す
と、制御弁１３４が需要を満たすに充分な燃料を送給す
るように開かれ得る。
【００１６】制御弁１３４（推力増強装置燃料制御器と
も呼ばれる）は、例えば、調整弁１３６とフィードバッ
ク手段１３８とで構成し得るものである。調整弁１３６
は、例えば、スプール弁または平板弁のような一体の絞
り弁を有する弁でよい。フィードバック手段１３８は、
例えば、線形可変差動変換器（ＬＶＤＴ）でよい。代替
的に、フィードバック手段１３８は調整弁１３６を通る
流量の測定に適する流量制御メータでよい。制御弁１３
４を通る流れは、例えば制御論理回路１７０により制御
され得る。適切な制御論理回路の具体例は、「燃料循環
制御装置（FuelCirculation Control System)」と題し
た１９９０年１０月１７日付の同時係属米国特許出願第
５９９２１１号（特開平４−２７９７３１号）に記載さ
れている。制御論理回路は、モデル設定または検知器の
使用により燃料分配手段１４０の燃料需要を定めるよう
になっている。代替的に、モデル設定と検知器との組合
せを用いて分配手段１４０の燃料需要を定め得る。分配
手段１４０の燃料需要と主燃料ポンプ１２０の出口にお
ける圧力とに基づいて、制御論理回路１７０は弁１３６
を調整して正確な流量をもたらす。フィードバック手段
１３８は弁１３６の位置を制御論理回路１７０に知らせ
る。
も呼ばれる）は、例えば、調整弁１３６とフィードバッ
ク手段１３８とで構成し得るものである。調整弁１３６
は、例えば、スプール弁または平板弁のような一体の絞
り弁を有する弁でよい。フィードバック手段１３８は、
例えば、線形可変差動変換器（ＬＶＤＴ）でよい。代替
的に、フィードバック手段１３８は調整弁１３６を通る
流量の測定に適する流量制御メータでよい。制御弁１３
４を通る流れは、例えば制御論理回路１７０により制御
され得る。適切な制御論理回路の具体例は、「燃料循環
制御装置（FuelCirculation Control System)」と題し
た１９９０年１０月１７日付の同時係属米国特許出願第
５９９２１１号（特開平４−２７９７３１号）に記載さ
れている。制御論理回路は、モデル設定または検知器の
使用により燃料分配手段１４０の燃料需要を定めるよう
になっている。代替的に、モデル設定と検知器との組合
せを用いて分配手段１４０の燃料需要を定め得る。分配
手段１４０の燃料需要と主燃料ポンプ１２０の出口にお
ける圧力とに基づいて、制御論理回路１７０は弁１３６
を調整して正確な流量をもたらす。フィードバック手段
１３８は弁１３６の位置を制御論理回路１７０に知らせ
る。
【００１７】流量制御手段１３０からの燃料は燃料分配
手段１４０に流れる。分配手段１４０は、例えば、推力
増強リング、または２重環状燃焼器のような燃焼器であ
る。本発明の一実施例では、分配手段１４０は、圧力操
作弁１４６が開かれた時燃料を排気ノズル内に噴射する
ように設計された推力増強リングである。圧力操作弁１
４６が開かれた時、燃料はノズル１４２を通流して推力
増強装置に達する。圧力操作弁１４６は、分配手段１４
０のマニホルド１４４内の燃料圧力により開かれるクラ
ッキング弁または分配弁でよい。本発明の一実施例で
は、圧力操作弁１４６は、例えば、マニホルド１４４内
の燃料圧力が所定レベルに達した時に開くクラッキング
弁である。マニホルド１４４内の燃料圧力は、例えば、
制御弁１３４を開くことにより制御される。制御弁１３
４が開かれた時、それは流量制御手段１３０を通る主燃
料流路となる。すなわち、活用モードにおいて、制御弁
１３４が開かれた時、マニホルド１４４内の圧力が高ま
って圧力操作弁１４６を開き、燃料がマニホルド１４４
内に流入し圧力操作弁１４６を通ってノズル１４２から
流出する。比較的わずかの燃料が絞り手段１３２を通流
する。ノズル１４２を通らない燃料は分配手段１４０か
ら出て第２絞り手段１５０を通る。
手段１４０に流れる。分配手段１４０は、例えば、推力
増強リング、または２重環状燃焼器のような燃焼器であ
る。本発明の一実施例では、分配手段１４０は、圧力操
作弁１４６が開かれた時燃料を排気ノズル内に噴射する
ように設計された推力増強リングである。圧力操作弁１
４６が開かれた時、燃料はノズル１４２を通流して推力
増強装置に達する。圧力操作弁１４６は、分配手段１４
０のマニホルド１４４内の燃料圧力により開かれるクラ
ッキング弁または分配弁でよい。本発明の一実施例で
は、圧力操作弁１４６は、例えば、マニホルド１４４内
の燃料圧力が所定レベルに達した時に開くクラッキング
弁である。マニホルド１４４内の燃料圧力は、例えば、
制御弁１３４を開くことにより制御される。制御弁１３
４が開かれた時、それは流量制御手段１３０を通る主燃
料流路となる。すなわち、活用モードにおいて、制御弁
１３４が開かれた時、マニホルド１４４内の圧力が高ま
って圧力操作弁１４６を開き、燃料がマニホルド１４４
内に流入し圧力操作弁１４６を通ってノズル１４２から
流出する。比較的わずかの燃料が絞り手段１３２を通流
する。ノズル１４２を通らない燃料は分配手段１４０か
ら出て第２絞り手段１５０を通る。
【００１８】圧力操作弁１４６が開かれた時、マニホル
ド１４４内の燃料のほぼ全てがノズル１４２を通流す
る。圧力操作弁１４６が、例えば、制御弁１３４を閉ざ
すことにより閉ざされた時、マニホルド１４４内の燃料
は第２絞り手段１５０を通流する。上述のように、制御
弁１３４を閉ざすと、マニホルド１４４内の燃料圧力が
十分低下して圧力操作弁１４６が閉まるので、ノズル１
４２を通る燃料流がなくなる。制御弁１３４が閉ざされ
た時、流量制御手段１３０を通る燃料は全て流量制御手
段１３０の第１絞り手段１３２を通流する。
ド１４４内の燃料のほぼ全てがノズル１４２を通流す
る。圧力操作弁１４６が、例えば、制御弁１３４を閉ざ
すことにより閉ざされた時、マニホルド１４４内の燃料
は第２絞り手段１５０を通流する。上述のように、制御
弁１３４を閉ざすと、マニホルド１４４内の燃料圧力が
十分低下して圧力操作弁１４６が閉まるので、ノズル１
４２を通る燃料流がなくなる。制御弁１３４が閉ざされ
た時、流量制御手段１３０を通る燃料は全て流量制御手
段１３０の第１絞り手段１３２を通流する。
【００１９】燃料は第１絞り手段１３２と第２絞り手段
１５０を連続的に通流することを認識されたい。第２絞
り手段１５０を出た燃料は逆止め弁１６０を通流して主
燃料ポンプ１２０の入口に入る。すなわち、本発明によ
る構成はマニホルド１４４内に連続燃料流を発生させ
る。この連続流は、マニホルド１４４内の燃料の蒸発を
防ぎ、従って、マニホルド１４４内の炭素の堆積を阻止
するのに充分である。
１５０を連続的に通流することを認識されたい。第２絞
り手段１５０を出た燃料は逆止め弁１６０を通流して主
燃料ポンプ１２０の入口に入る。すなわち、本発明によ
る構成はマニホルド１４４内に連続燃料流を発生させ
る。この連続流は、マニホルド１４４内の燃料の蒸発を
防ぎ、従って、マニホルド１４４内の炭素の堆積を阻止
するのに充分である。
【００２０】圧力操作弁１４６はマニホルド１４４内の
圧力が所定レベルに達した時だけ開くので、第１絞り手
段１３２による圧力降下は、制御弁１３４が閉まってい
る時、マニホルド１４４内の圧力を圧力操作弁１４６を
開くのに要する圧力より低くするのに充分でなければな
らない。さらに、制御弁１３４が閉まっている時、絞り
手段１５０による圧力降下は、圧力操作弁１４６が閉ま
ったままでいるように充分低くなければならない。すな
わち、制御弁１３４が閉まっている時、第１絞り手段１
３２による圧力降下と、第２絞り手段１５０による圧力
降下との合計は、圧力操作弁１４６を開くのに要する燃
料圧力より少なくなければならない。
圧力が所定レベルに達した時だけ開くので、第１絞り手
段１３２による圧力降下は、制御弁１３４が閉まってい
る時、マニホルド１４４内の圧力を圧力操作弁１４６を
開くのに要する圧力より低くするのに充分でなければな
らない。さらに、制御弁１３４が閉まっている時、絞り
手段１５０による圧力降下は、圧力操作弁１４６が閉ま
ったままでいるように充分低くなければならない。すな
わち、制御弁１３４が閉まっている時、第１絞り手段１
３２による圧力降下と、第２絞り手段１５０による圧力
降下との合計は、圧力操作弁１４６を開くのに要する燃
料圧力より少なくなければならない。
【００２１】制御弁１３４が開いている時、この弁によ
る圧力降下は流量制御手段１３０による圧力降下を制御
し、第１絞り手段１３２の効果を実質的に排除する。し
かし、第２絞り手段１５０による圧力降下は、分配手段
１４０のマニホルド１４４内の燃料圧力を圧力操作弁１
４６を開くほど高くするのに充分でなければならない。
る圧力降下は流量制御手段１３０による圧力降下を制御
し、第１絞り手段１３２の効果を実質的に排除する。し
かし、第２絞り手段１５０による圧力降下は、分配手段
１４０のマニホルド１４４内の燃料圧力を圧力操作弁１
４６を開くほど高くするのに充分でなければならない。
【００２２】ドライ期間中マニホルド１４４を通る燃料
の流量を最大にすることが望ましいことを認識された
い。それゆえ、燃料循環のために、絞り手段における開
口の寸法を最大にすることが有利である。しかし、第１
絞り手段１３２の開口は、圧力操作弁１４６がドライモ
ードにおいて循環する燃料の圧力によって開かないよう
に充分小さくなければならない。逆に、第２絞り手段１
５０の開口は、マニホルド１４４内の圧力が活用モード
中（すなわち、制御弁１３４が開いている時）圧力操作
弁１４６を開くのに要する圧力より高くなるように充分
小さくなければならない。
の流量を最大にすることが望ましいことを認識された
い。それゆえ、燃料循環のために、絞り手段における開
口の寸法を最大にすることが有利である。しかし、第１
絞り手段１３２の開口は、圧力操作弁１４６がドライモ
ードにおいて循環する燃料の圧力によって開かないよう
に充分小さくなければならない。逆に、第２絞り手段１
５０の開口は、マニホルド１４４内の圧力が活用モード
中（すなわち、制御弁１３４が開いている時）圧力操作
弁１４６を開くのに要する圧力より高くなるように充分
小さくなければならない。
【００２３】本発明の一実施例において、第１絞り手段
１３２と第２絞り手段１５０は較正されたオリフィスか
らなる。第１絞り手段は第１較正オリフィスで、絞り度
が高く、制御弁１３４が閉まっている時主ポンプ１２０
からの燃料の小部分だけが流量制御手段１３０を通るよ
うにする。すなわち、制御弁１３４が閉まっている時、
分配手段１４０のマニホルド１４４内の圧力は低く保た
れる。第２絞り手段も較正オリフィスで、絞り度が比較
的低いが、この第２オリフィスは、制御弁１３４が開い
ている時マニホルド１４４内の圧力で圧力操作弁１４６
が開くのに充分な絞り度を有する。
１３２と第２絞り手段１５０は較正されたオリフィスか
らなる。第１絞り手段は第１較正オリフィスで、絞り度
が高く、制御弁１３４が閉まっている時主ポンプ１２０
からの燃料の小部分だけが流量制御手段１３０を通るよ
うにする。すなわち、制御弁１３４が閉まっている時、
分配手段１４０のマニホルド１４４内の圧力は低く保た
れる。第２絞り手段も較正オリフィスで、絞り度が比較
的低いが、この第２オリフィスは、制御弁１３４が開い
ている時マニホルド１４４内の圧力で圧力操作弁１４６
が開くのに充分な絞り度を有する。
【００２４】通常、この種のオリフィスは流量係数を特
徴とする。特定オリフィスの流量係数はそのオリフィス
の流体抵抗の目安である。流量係数を定める単位はロー
ム（ｌｏｈｍ）である（１ロームの絞りは毎分１００ガ
ロンの水の流れを許容し、８０゜Ｆの温度で２５ｐｓｉ
の圧力降下を生じる）。
徴とする。特定オリフィスの流量係数はそのオリフィス
の流体抵抗の目安である。流量係数を定める単位はロー
ム（ｌｏｈｍ）である（１ロームの絞りは毎分１００ガ
ロンの水の流れを許容し、８０゜Ｆの温度で２５ｐｓｉ
の圧力降下を生じる）。
【００２５】特定装置の第１絞り手段の最適流量係数Ｌ
1 は、マニホルド１４４への燃料の連続供給を確保する
には充分小さいが、マニホルド１４４内の圧力がドライ
モードにおいて圧力操作弁１４６を開くほど高くならな
いようにするには充分大きい流量係数である。第１絞り
手段１３２の最小流量係数（Ｌ1 ）は次式により計算さ
れ得る。
1 は、マニホルド１４４への燃料の連続供給を確保する
には充分小さいが、マニホルド１４４内の圧力がドライ
モードにおいて圧力操作弁１４６を開くほど高くならな
いようにするには充分大きい流量係数である。第１絞り
手段１３２の最小流量係数（Ｌ1 ）は次式により計算さ
れ得る。
【００２６】
【数７】 Ｌ1 は、装置燃料圧力、ポンプ吐出し圧力等の変動を考
慮して、弁１４６が偶発的に開くことのないよう充分大
きくすべきものである。
慮して、弁１４６が偶発的に開くことのないよう充分大
きくすべきものである。
【００２７】第２絞り手段の最適流量係数（Ｌ2 ）は、
ドライモードにおいて燃料の連続再循環を確保するには
充分小さいが、活用モードにおいて圧力操作弁１４６を
開かせるには充分大きい流量係数である。第２絞り手段
１５０の最大流量係数（Ｌ2 ）は次式により計算され得
る。
ドライモードにおいて燃料の連続再循環を確保するには
充分小さいが、活用モードにおいて圧力操作弁１４６を
開かせるには充分大きい流量係数である。第２絞り手段
１５０の最大流量係数（Ｌ2 ）は次式により計算され得
る。
【００２８】
【数８】 Ｌ2 は、装置燃料圧力、ポンプ吐出し圧力等の変動を考
慮して、活用モードにおいて弁１４６が開きかつその状
態を保つよう充分大きくすべきものである。
慮して、活用モードにおいて弁１４６が開きかつその状
態を保つよう充分大きくすべきものである。
【００２９】上記の２式において、Ｐ1 は第１絞り手段
の流入圧力（通常主燃料ポンプ１２０の吐出し圧力）で
ある。Ｐ2 は弁１４６を開くのに要する圧力（クラッキ
ング圧力）である。Ｐ3 は第２絞り手段の出口における
圧力（通常主燃料ポンプ１２０の入口における圧力）で
ある。ＷＦＲ1 は第１絞り手段を通る流量で、ＷＦＲ2
は第２絞り手段を通る流量であり、両流量の単位はポン
ド毎時である。ここでの圧力の単位は通常ポンド毎平方
インチである。ＳＧは燃料の比重である。これらは一般
設計仕様であるから、実際の値は装置によって異なる。
しかし、前述の定義式は、図１に示しかつ本明細書で説
明する装置に類似した任意の燃料供給装置に使用できる
ものである。
の流入圧力（通常主燃料ポンプ１２０の吐出し圧力）で
ある。Ｐ2 は弁１４６を開くのに要する圧力（クラッキ
ング圧力）である。Ｐ3 は第２絞り手段の出口における
圧力（通常主燃料ポンプ１２０の入口における圧力）で
ある。ＷＦＲ1 は第１絞り手段を通る流量で、ＷＦＲ2
は第２絞り手段を通る流量であり、両流量の単位はポン
ド毎時である。ここでの圧力の単位は通常ポンド毎平方
インチである。ＳＧは燃料の比重である。これらは一般
設計仕様であるから、実際の値は装置によって異なる。
しかし、前述の定義式は、図１に示しかつ本明細書で説
明する装置に類似した任意の燃料供給装置に使用できる
ものである。
【００３０】本発明の代替実施例では、弁１４６は全て
が同じ燃料圧力で開かなくてもよい。このような装置は
推力増強装置ノズルが多段式である場合に用い得る。代
替的に、燃料分配手段１４０は、多ノズル燃焼器、例え
ば、燃料ノズルが段をなして配置され第１および第２燃
料圧力で開くような二重環状燃焼装置でもよい。圧力操
作弁１４６が相異なる圧力で開く場合、第２絞り手段１
５０の最適流量係数（Ｌ2 ）の計算に用いる圧力
（Ｐ2 ）は弁１４６のいずれかを開くのに要する最低圧
力である。
が同じ燃料圧力で開かなくてもよい。このような装置は
推力増強装置ノズルが多段式である場合に用い得る。代
替的に、燃料分配手段１４０は、多ノズル燃焼器、例え
ば、燃料ノズルが段をなして配置され第１および第２燃
料圧力で開くような二重環状燃焼装置でもよい。圧力操
作弁１４６が相異なる圧力で開く場合、第２絞り手段１
５０の最適流量係数（Ｌ2 ）の計算に用いる圧力
（Ｐ2 ）は弁１４６のいずれかを開くのに要する最低圧
力である。
【００３１】本発明の別の実施例では、第１絞り手段１
３２を除去して制御弁１３４をドライ流発生のために用
い得る。すなわち、ドライモードでは、流量制御手段１
３０を通る流れは、調整弁１３６を全閉にする代わりに
部分的に開いた状態に保つことにより制限され得る。こ
の実施例では、弁１３６はその流量係数が前述のように
計算したＬ1 にほぼ等しくなるように十分開いた状態に
される。代替的に、Ｌ1 の流量係数をもつ開口を調整弁
１３６に設けてもよい。
３２を除去して制御弁１３４をドライ流発生のために用
い得る。すなわち、ドライモードでは、流量制御手段１
３０を通る流れは、調整弁１３６を全閉にする代わりに
部分的に開いた状態に保つことにより制限され得る。こ
の実施例では、弁１３６はその流量係数が前述のように
計算したＬ1 にほぼ等しくなるように十分開いた状態に
される。代替的に、Ｌ1 の流量係数をもつ開口を調整弁
１３６に設けてもよい。
【００３２】図１に示した装置は、流量係数Ｌ1 をもつ
第１絞り手段１３２と、流量係数Ｌ2 をもつ第２絞り手
段１５０を含む。制御弁１３４が閉ざされた時、圧力操
作弁１４６が閉まって燃料が第１絞り手段１３２と第２
絞り手段１５０を通流する。ドライモードでは、比重Ｓ
Ｇをもつ燃料が第１および第２絞り手段を次式で表され
る流量で通流する。
第１絞り手段１３２と、流量係数Ｌ2 をもつ第２絞り手
段１５０を含む。制御弁１３４が閉ざされた時、圧力操
作弁１４６が閉まって燃料が第１絞り手段１３２と第２
絞り手段１５０を通流する。ドライモードでは、比重Ｓ
Ｇをもつ燃料が第１および第２絞り手段を次式で表され
る流量で通流する。
【００３３】
【数９】 この式において、Ｐ1 は第１絞り手段１３２の入口にお
ける圧力である（これは通常ポンプ１２０の出口におけ
る圧力にほぼ等しい）。Ｐ3 は第２絞り手段の出口圧力
である（これは通常ポンプ１２０の入口圧力にほぼ等し
い）。
ける圧力である（これは通常ポンプ１２０の出口におけ
る圧力にほぼ等しい）。Ｐ3 は第２絞り手段の出口圧力
である（これは通常ポンプ１２０の入口圧力にほぼ等し
い）。
【００３４】活用モードでは、制御弁１３４と圧力操作
弁１４６が開いた時、燃料は制御弁１３４を次式の流量
で通流する。
弁１４６が開いた時、燃料は制御弁１３４を次式の流量
で通流する。
【００３５】
【数１０】 この式において、Ｐ2 はマニホルド１４４内の圧力であ
り、WFEは燃料分配手段のノズルを通る燃料流量であ
る。
り、WFEは燃料分配手段のノズルを通る燃料流量であ
る。
【００３６】図２は本発明の他の実施例を示す。この場
合、調整弁２３６は燃料を連続的に流すように開いた状
態に保たれ得る。「活用」モードにおいて、すなわち、
燃料が燃料分配手段１４０に必要な場合、調整弁１３６
は所要圧力（例えば、圧力操作弁１４６を開くのに要す
る燃料圧力）を供給するように開かれ得る。図１と図２
において、参照番号の２番目と３番目の数字が同じ要素
は同様の作用特性と構造を有する（例えば、主燃料ポン
プ１２０は主燃料ポンプ２２０と同じ構造と機能を有す
る）。
合、調整弁２３６は燃料を連続的に流すように開いた状
態に保たれ得る。「活用」モードにおいて、すなわち、
燃料が燃料分配手段１４０に必要な場合、調整弁１３６
は所要圧力（例えば、圧力操作弁１４６を開くのに要す
る燃料圧力）を供給するように開かれ得る。図１と図２
において、参照番号の２番目と３番目の数字が同じ要素
は同様の作用特性と構造を有する（例えば、主燃料ポン
プ１２０は主燃料ポンプ２２０と同じ構造と機能を有す
る）。
【００３７】本発明の他の実施例において、絞り手段１
３２は、燃料装置が「活用」モードにある時、すなわ
ち、燃料が制御弁１３４を通流している時、絞り手段１
３２を通る燃料の流れを遮断する弁を含み得る。
３２は、燃料装置が「活用」モードにある時、すなわ
ち、燃料が制御弁１３４を通流している時、絞り手段１
３２を通る燃料の流れを遮断する弁を含み得る。
【００３８】以上の説明から理解されるように、本発明
は燃料がマニホルド１４４を循環するようにして分配手
段１４０における蒸発、従って、コーキングを事実上阻
止する。また、本発明はマニホルド１４４を経る燃料循
環により分配手段１４０内の蓄熱を減らす。この蓄熱減
少により、分配手段１４０に生じる最高温度が低下す
る。
は燃料がマニホルド１４４を循環するようにして分配手
段１４０における蒸発、従って、コーキングを事実上阻
止する。また、本発明はマニホルド１４４を経る燃料循
環により分配手段１４０内の蓄熱を減らす。この蓄熱減
少により、分配手段１４０に生じる最高温度が低下す
る。
【００３９】以上、本発明の好適実施例を説明したが、
もちろん、様々な改変と代替が本発明の範囲内で可能で
ある。
もちろん、様々な改変と代替が本発明の範囲内で可能で
ある。
【図１】本発明の一実施例を示す図。
【図２】本発明の代替実施例を示す図。
１１０、２１０ 燃料源 １２０、２２０ 主燃料ポンプ １３０、２３０ 流量制御手段 １３２ 第１絞り手段 １３４、２３４ 制御弁 １４０、２４０ 燃料分配手段 １４２、２４２ ノズル １４４、２４４ マニホルド １４６、２４６ 圧力操作弁 １５０ 第２絞り手段 ２５０ 絞り手段
Claims (5)
- 【請求項１】 燃料源と、前記 燃料源に接続した主燃料ポンプと、前記 主燃料ポンプに接続されそして第１絞り手段に並列
に接続された制御弁を含む流量制御手段と、前記 流量制御手段に接続した燃料分配手段であって、そ
れの主マニホルドに圧力操作弁を介して接続された複数
の燃料ノズルを含む燃料分配手段と、前記 燃料分配手段と前記主燃料ポンプの入口との間の帰
還路に接続された第２絞り手段とからなる連続流燃料装
置。 - 【請求項２】 前記第１および第２絞り手段は燃料流量
を制限するオリフィスからなる、請求項１記載の連続流
燃料装置。 - 【請求項３】 前記第１オリフィスの流量係数は 【数１】 より大きく、上式において、Ｐ1 は前記オリフィスの流
入圧力であり、Ｐ2 は前記圧力操作弁を開くのに要する
圧力であり、ＷＦＲ1 は前記第１絞り手段を通る最大ド
ライ流量であり、ＳＧは前記燃料の比重である、請求項
２記載の連続流燃料装置。 - 【請求項４】 前記第２オリフィスの流量係数は 【数２】 より小さく、上式において、ＷＦＲ2 は前記第２オリフ
ィスを通る最大ドライ流量、Ｐ3 は前記第２絞り手段の
出口における圧力である、請求項３記載の連続流燃料装
置。 - 【請求項５】 燃料源と、 前記燃料源に接続した主燃料ポンプと、 第１オリフィスと並列の制御弁を含み、前記主燃料ポン
プに接続された流量制御手段と、 前記流量制御手段に接続した燃料分配手段であって、そ
れの主マニホルドに圧力操作弁を介して接続された複数
の燃料ノズルを含む燃料分配手段と、 前記燃料分配手段と前記主燃料ポンプの入口との間の帰
還路に接続された第２オリフィスとからなる連続流燃料
装置であって、 前記第１オリフィスの流量係数は 【数３】 より大きく、上式において、Ｐ 1 は前記オリフィスの流
入圧力であり、Ｐ 2 は前記圧力操作弁を開くのに要する
圧力であり、ＷＦＲ 1 は前記第１絞り手段を通る最大ド
ライ流量であり、ＳＧは前記燃料の比重であり、 前記第２オリフィスの流量係数は 【数４】 より小さく、上式において、ＷＦＲ 2 は前記第２オリフ
ィスを通る最大ドライ流量、Ｐ 3 は前記第２絞り手段の
出口における圧力である連続流燃料装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US599,171 | 1990-10-17 | ||
| US07/599,171 US5187936A (en) | 1990-10-17 | 1990-10-17 | Continuous flow fuel circulation system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04279732A JPH04279732A (ja) | 1992-10-05 |
| JPH0672554B2 true JPH0672554B2 (ja) | 1994-09-14 |
Family
ID=24398534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3282032A Expired - Fee Related JPH0672554B2 (ja) | 1990-10-17 | 1991-10-03 | 連続流燃料循環装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5187936A (ja) |
| EP (1) | EP0481592B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0672554B2 (ja) |
| CA (1) | CA2048837A1 (ja) |
| DE (1) | DE69109797T2 (ja) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5345757A (en) * | 1993-09-20 | 1994-09-13 | General Electric Company | Combustor apparatus for use in a gas turbine engine |
| DE4335412B4 (de) * | 1993-10-18 | 2005-01-27 | Alstom | Verfahren und Vorrichtung zur Brennstoffverteilung für Ringbrennkammern von Gasturbinenanlagen |
| EP1008754B1 (en) * | 1998-12-11 | 2004-03-10 | Dana Automotive Limited | Positive displacement pump systems |
| US7559201B2 (en) * | 2005-09-08 | 2009-07-14 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Redundant fuel manifold sealing arrangement |
| US7481061B2 (en) * | 2005-11-10 | 2009-01-27 | Siemens Energy, Inc. | Fuel control for starting a gas turbine engine |
| JP4495179B2 (ja) * | 2007-02-28 | 2010-06-30 | 三菱重工業株式会社 | 燃料ノズル装置、ガスタービンおよび燃料ノズル装置の制御方法 |
| GB0708745D0 (en) * | 2007-05-04 | 2007-06-13 | Rolls Royce Plc | Fuel supply system |
| CN103958856B (zh) * | 2011-08-15 | 2016-10-12 | 伊顿公司 | 使用双压力高速离心泵装置的燃料系统 |
| US9957891B2 (en) | 2011-09-09 | 2018-05-01 | General Electric Company | Fuel manifold cooling flow recirculation |
| US20140123654A1 (en) * | 2012-11-07 | 2014-05-08 | General Electric Companpy | Fuel metering valve system |
| GB201503162D0 (en) * | 2015-02-25 | 2015-04-08 | Rolls Royce Controls & Data Services Ltd | Combustion staging system |
| US10837406B2 (en) * | 2015-07-13 | 2020-11-17 | Aerojet Rocketdyne, Inc. | Flow control system for a rocket engine with parallel fuel passage network |
| DE102017202800A1 (de) * | 2017-02-21 | 2018-08-23 | Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co Kg | Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Gasturbine |
| CN112983652B (zh) * | 2021-03-12 | 2022-09-02 | 广州大学城华电新能源有限公司 | 一种燃气轮机进气控制系统 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB622904A (en) * | 1941-10-30 | 1949-05-10 | Power Jets Ltd | Fuel system |
| FR971755A (ja) * | 1947-05-23 | 1951-01-22 | ||
| US2757961A (en) * | 1950-09-07 | 1956-08-07 | Chrysler Corp | Regulated fuel system |
| US2767546A (en) * | 1953-10-14 | 1956-10-23 | English Electric Co Ltd | Fuel system of gas turbine engines |
| US2807135A (en) * | 1955-08-22 | 1957-09-24 | Gen Motors Corp | Free piston power plant with afterburner |
| US3006407A (en) * | 1958-03-24 | 1961-10-31 | Lucas Industries Ltd | Liquid fuel burner system |
| US2968151A (en) * | 1958-10-07 | 1961-01-17 | Boeing Co | Acceleration rate control for gas turbines |
| FR1360347A (fr) * | 1963-03-28 | 1964-05-08 | Snecma | Perfectionnements à l'allumage des réacteurs |
| US4016716A (en) * | 1970-04-20 | 1977-04-12 | Caterpillar Tractor Co. | Gas turbine engine dump valve |
| US3707074A (en) * | 1970-09-30 | 1972-12-26 | Westinghouse Electric Corp | Spontaneous ignition of fuel in a combustion chamber |
| SU954584A1 (ru) * | 1981-01-06 | 1982-08-30 | Предприятие П/Я В-2285 | Устройство прерывистого подвода жидкого топлива |
| US4578945A (en) * | 1983-11-10 | 1986-04-01 | Chandler Evans Inc. | Overspeed limiter for gas turbine fuel control |
| US4539809A (en) * | 1983-12-28 | 1985-09-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Fuel pump vent drain system |
| US4802334A (en) * | 1987-10-05 | 1989-02-07 | United Technologies Corporation | Augmentor fuel system |
-
1990
- 1990-10-17 US US07/599,171 patent/US5187936A/en not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-08-08 CA CA002048837A patent/CA2048837A1/en not_active Abandoned
- 1991-08-14 EP EP91307528A patent/EP0481592B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-08-14 DE DE69109797T patent/DE69109797T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-10-03 JP JP3282032A patent/JPH0672554B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69109797T2 (de) | 1996-02-08 |
| EP0481592A1 (en) | 1992-04-22 |
| US5187936A (en) | 1993-02-23 |
| DE69109797D1 (de) | 1995-06-22 |
| JPH04279732A (ja) | 1992-10-05 |
| EP0481592B1 (en) | 1995-05-17 |
| CA2048837A1 (en) | 1992-04-18 |
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