BR102019009267A2

BR102019009267A2 - bico de controle de fluxo, servo válvula de tubo de jato, injetor de combustível, e, métodos para controlar um fluxo de fluido incompressível e para fabricar um bico de controle de fluxo

Info

Publication number: BR102019009267A2
Application number: BR102019009267A
Authority: BR
Inventors: Brewer Paul; Raval Reg; Bekircan Suat
Original assignee: Claverham Ltd
Priority date: 2018-06-21
Filing date: 2019-05-07
Publication date: 2019-12-24
Also published as: CN110630421A; US20190390562A1; EP3587791B1; CN110630421B; US11408301B2; RU2019118722A; CA3042753A1; EP3587791A1

Abstract

bico de controle de fluxo, servo válvula de tubo de jato, injetor de combustível, e, métodos para controlar um fluxo de fluido incompressível e para fabricar um bico de controle de fluxo é descrito um bico de controle de fluxo (40, 40?) para controlar o fluxo de um fluido incompressível, o bico de controle de fluxo (40, 40?) tendo uma área de fluxo e compreendendo um elemento deformável (50, 60) compreendendo um material de liga de memória moldada (sma) em que, dentro de uma faixa de temperaturas de operação, o material sma é configurado para reduzir a área de fluxo do bico de controle de fluxo à medida que a temperatura de funcionamento aumenta. o bico de controle de fluxo (40, 40?) é, assim, capaz de compensar dinamicamente as alterações na temperatura de funcionamento, a fim de manter um fluxo constante.

Description

BICO DE CONTROLE DE FLUXO, SERVO VÁLVULA DE TUBO DE JATO, INJETOR DE COMBUSTÍVEL, E, MÉTODOS PARA CONTROLAR UM FLUXO DE FLUIDO INCOMPRESSÍVEL E PARA FABRICAR UM BICO DE CONTROLE DE FLUXO

CAMPO TÉCNICO [001] A presente divulgação se refere normalmente a dispositivos para controlar o fluxo de fluido e, em particular, a dispositivos para controlar um fluxo de um fluido incompressível.

FUNDAMENTOS [002] Dentro de uma típica servo válvula de tubo de jato, a pressão para o carretel do segundo estágio ou para o servo é controlada pelo impacto do fluxo de um bico de jato de precisão. Assim, é desejável tentar manter um fluxo substancialmente constante de fluido hidráulico a partir do bico de jato, uma vez que quaisquer flutuações no fluxo podem degradar o desempenho da servo válvula de tubo de jato. No entanto, isso pode ser difícil, pois a viscosidade do fluido depende muito da temperatura. O desempenho dos projetos de tubo de jato existentes pode, portanto, ser altamente suscetível a mudanças na temperatura de funcionamento. Problemas semelhantes podem ser encontrados em várias outras aplicações de controle de fluxo, em que o fluxo é sensível aos efeitos da viscosidade. Por exemplo, outro exemplo seria um bico de controle de combustível dentro de um motor a diesel.

SUMÁRIO [003] De um primeiro aspecto é provido um bico de controle de fluxo para controlar o fluxo de um fluido incompressível, o bico de controle de fluxo que tem uma área de fluxo e compreende um elemento deformável compreendendo um material de liga de memória moldada (SMA) em que dentro de uma faixa de temperaturas de operação, o material SMA é configurado para reduzir a área de fluxo do bico de controle de fluxo à medida que a temperatura de funcionamento aumenta.

Petição 870190042888, de 07/05/2019, pág. 33/54 / 14 [004] Assim, em modalidades, um material SMA é usado para controlar o fluxo, a fim de compensar as variações na temperatura de funcionamento. Particularmente, o material SMA pode ser usado para controlar o fluxo de modo a compensar as variações dependentes da temperatura na viscosidade do fluido incompressível que está sendo fornecido pelo bico de controle de fluxo. Por exemplo, o bico de controle de fluxo tem uma área de fluxo através da qual o fluido flui em uso e cuja área de fluxo, portanto, determina (juntamente com a velocidade do fluxo) a vazão. À medida que a temperatura de funcionamento aumenta, a viscosidade do fluido normalmente diminuirá e, se isso não for compensado, a vazão aumentará. Assim, quaisquer variações na temperatura de funcionamento levariam a uma variação na vazão. Ao contrário, de acordo com modalidades, a área de fluxo pode ser reduzida à medida que a temperatura de funcionamento aumenta de modo a reduzir variações na vazão ao longo da faixa de temperaturas de operação.

[005] Em particular, o material SMA pode ser configurado para reduzir a área de fluxo do bico de controle de fluxo à medida que a temperatura de funcionamento aumenta, a fim de manter uma taxa de vazão (mais) substancialmente constante ao longo da faixa de temperaturas de operação. Nas modalidades, o bico de controle de fluxo pode, assim, compensar dinamicamente as alterações na temperatura de funcionamento, a fim de manter um fluxo substancialmente constante.

[006] Por exemplo, a área de fluxo normalmente pode compreender uma passagem de fluxo através da qual o fluido incompressível flui em uso. A passagem de escoamento pode ser definida, pelo menos em parte, pelo elemento deformável. Por exemplo, o elemento deformável pode compreender um elemento anular (ou semi-anular) que define (isto é, que circunda) pelo menos uma porção da passagem de fluxo. O elemento deformável pode, assim, definir um orifício de fluxo do bico de controle de

Petição 870190042888, de 07/05/2019, pág. 34/54 / 14 fluxo. O material SMA pode, assim, se contrair à medida que a temperatura aumenta para reduzir a área de fluxo. Particularmente, o material de SMA pode se contrair à medida que a temperatura aumenta para reduzir o diâmetro da passagem de fluxo. Assim, nas modalidades, o diâmetro do bico de controle de fluxo é ajustado para compensar as variações na temperatura de funcionamento (viscosidade do fluido). Embora a passagem de escoamento tenha tipicamente uma seção transversal circular, será percebido que a passagem de escoamento também pode ter outras seções transversais moldadas. Assim, normalmente, qualquer referência a um “diâmetro” da passagem de fluxo pode ser considerada como uma referência a uma “dimensão” da passagem de fluxo. Isto é, nas modalidades, a área de fluxo pode compreender uma passagem de fluxo, em que a passagem de fluxo é definida, pelo menos em parte, pelo elemento deformável e em que o material SMA é configurado para reduzir uma dimensão da passagem de fluxo para reduzir a área de fluxo.

[007] O comprimento do bico de controle de fluxo, por exemplo, ou da sua passagem de fluxo, também pode, em princípio, ser ajustado para prover mais controle sobre o caudal. No entanto, normalmente, o comprimento do bico de controle de fluxo permanece constante.

[008] Em outro exemplo, as dimensões do orifício de escoamento podem ser fixas e o elemento deformável pode estar disposto dentro da área de escoamento, em que o elemento deformável se deforma à medida que a temperatura aumenta para reduzir a área de escoamento. Isto é, a área de fluxo pode compreender uma passagem de escoamento, por exemplo, formada de aço ou semelhante, que tem dimensões fixas, com a área de escoamento então sendo variada usando um elemento deformável localizado dentro da passagem de escoamento. Neste caso, o fluido pode fluir anularmente em torno do elemento deformável. O elemento deformável pode assim se expandir ou se mover ou se deformar para ajustar (por exemplo, reduzir) a área de fluxo.

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Assim, nas modalidades, a área de fluxo pode compreender uma passagem de fluxo, em que o elemento deformável está disposto dentro da área de fluxo, de modo que o fluido flua em torno do elemento deformável através da passagem de fluxo. O elemento deformável pode então se deformar à medida que a temperatura aumenta para reduzir a área de fluxo.

[009] Assim, percebe-se que o material SMA normalmente permite que o bico de controle de fluxo ajuste dinamicamente (automaticamente) a área de fluxo dentro da faixa de temperaturas de operação, a fim de controlar a vazão. Por exemplo, conforme a temperatura de funcionamento aumenta, o material SMA pode ser configurado para reduzir automaticamente a área de fluxo do bico de controle de fluxo.

[0010] O bico de controle de fluxo é usado para controlar o fluxo de um fluido geralmente incompressível, como um fluido hidráulico ou um combustível. Normalmente, o bico de controle de fluxo é usado para fornecer um fluxo laminar. Ou seja, o bico de controle de fluxo pode ser configurado para controlar o fluxo de um fluido incompressível sob condições de fluxo laminar. Percebe-se que o efeito da viscosidade do fluido em um fluxo laminar de fluido incompressível é normalmente bem compreendido e pode ser modelado ou descrito utilizando uma relação conhecida adequada. Assim, nas modalidades, o material SMA pode ser configurado para alterar a área de fluxo do bico de controle de fluxo de acordo com uma relação predeterminada para condições de fluxo laminar para manter um fluxo laminar substancialmente constante ao longo da faixa de temperaturas de funcionamento. Por exemplo, o material SMA pode ser caracterizado, por exemplo, durante a fabricação para adequadamente deformar, pelo menos ao longo da faixa de temperaturas de operação, de modo a controlar a área de fluxo em uso de acordo com uma relação desejada. Por exemplo, em algumas modalidades, o material SMA pode ser configurado para reduzir um diâmetro do bico de controle de fluxo de acordo com a relação

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5/14 em que:

cb = diâmetro do bico compensado para temperatura de funcionamento;

di = diâmetro do bico na temperatura de referência;

V2 = viscosidade na temperatura de funcionamento; e vi = viscosidade na temperatura de referência.

[0011] Nas modalidades, é provido um método para controlar um fluxo de fluido incompressível utilizando um bico de controle de fluxo substancialmente como aqui descrito. O método pode compreender a passagem do fluido incompressível através do bico de controle de fluxo para manter condições de fluxo laminar substancialmente constantes ao longo da faixa de temperaturas de funcionamento.

[0012] A faixa de temperaturas de funcionamento pode compreender de cerca de 0 a cerca de 100 graus Celsius. Ou seja, o bico de controle de fluxo pode ser configurado para compensar a área de fluxo pelo menos dentro dessa faixa de temperaturas de operação. No entanto, em princípio, o bico de controle de fluxo pode ser configurado para compensar a área de fluxo sobre qualquer intervalo adequado de temperaturas de operação, conforme desejado, por exemplo, dependendo da aplicação. Assim, outras faixas de temperatura também podem ser configuradas.

[0013] No geral, quaisquer materiais SMA adequados, como são normalmente conhecidos na técnica, podem ser usados conforme desejado (por exemplo, dependendo da faixa de aplicação e temperatura de funcionamento). Por exemplo, nas modalidades, pode ser utilizada uma liga de níquel-titânio, tal como Nitinol. Outras ligas de níquel-titânio adequadas podem incluir ligas de níquel-titânio-ferro (por exemplo, Tinel®), níqueltitânio-nióbio ou níquel-titânio-cobre. Várias ligas de Ferro-Manganês-Silício, Cobre-Zinco-Alumínio ou Cobre-Alumínio-Níquel também podem ser

Petição 870190042888, de 07/05/2019, pág. 37/54 / 14 adequadamente usadas em algumas modalidades.

[0014] O bico de controle de fluxo pode compreender parte de uma servo válvula de tubo de jato. Assim, nas modalidades é provida uma servo válvula de tubo de jato compreendendo um bico de controle de fluxo, substancialmente como aqui descrito. Particularmente, o bico de controle de fluxo pode compreender um bico de controle de fluxo do tubo de injeção da servo válvula do tubo de jato. Também é fornecido um método para controlar essa servo válvula do tubo de jato. O método pode compreender a passagem de fluido hidráulico através de um tubo de jato e o uso do fluido hidráulico para controlar uma servo válvula.

[0015] Como outro exemplo, o bico de controle de fluxo pode incluir parte de um injetor de combustível, por exemplo, para um motor a diesel. Assim, em outras modalidades, é provido um injetor de combustível compreendendo um bico de controle de fluxo, substancialmente como aqui descrito. Também é provido um motor a diesel compreendendo esse injetor de combustível e um método de injeção de combustível que utiliza esse injetor de combustível.

[0016] No entanto, percebe-se que os bicos de controle de fluxo aqui descritos normalmente podem encontrar aplicação em quaisquer sistemas onde deseja-se controlar o fluxo de um fluido incompressivel onde a vazão é sensível a alterações na temperatura.

[0017] De outro aspecto, é fornecido um método de fabricação de um bico de controle de fluxo substancialmente como descrito aqui, o bico de controle de fluxo tendo uma área de fluxo e compreendendo um elemento deformável compreendendo um material SMA, compreendendo o método de treinamento do material SMA dentro de uma faixa de temperaturas de operação para que o material SMA seja configurado para reduzir a área de fluxo do bico de controle de fluxo à medida que a temperatura de funcionamento aumenta.

Petição 870190042888, de 07/05/2019, pág. 38/54 / 14 [0018] Por exemplo, o preparo do material SMA pode compreender submeter o material SMA a diferentes deformações mecânicas em diferentes temperaturas dentro da faixa de temperaturas de funcionamento.

[0019] Como mencionado anteriormente, o material SMA pode ser preparado de modo a reduzir a área de fluxo do bico de controle de fluxo de acordo com uma relação predeterminada para condições de fluxo laminar para manter um fluxo laminar substancialmente constante ao longo da faixa de temperaturas de funcionamento. Por exemplo, nas modalidades, o material SMA pode ser preparado de modo a reduzir um diâmetro do bico de controle de fluxo de acordo com a relação apresentada anteriormente.

DESENHOS [0020] Vários arranjos e modalidades serão agora descritas, a título de exemplo, e com referência aos desenhos anexos, em que:

[0021] A Figura 1 mostra um exemplo de uma servo válvula típica de tubo de jato;

[0022] A Figura 2 mostra um exemplo de um bico de fluxo de acordo com a presente descrição;

[0023] A Figura 3 ilustra uma relação entre a viscosidade cinemática e a temperatura para um fluido hidráulico exemplar;

[0024] A figura 4 ilustra o fator de compensação de viscosidade requerido para o fluido mostrado na figura 3;

[0025] A Figura 5 ilustra como o diâmetro do bico pode ser controlado em função da temperatura para compensar a variação na viscosidade cinemática;

[0026] A Figura 6 ilustra como o fluxo do bico pode ser mantido substancialmente constante de acordo com a presente descrição; e [0027] A Figura 7 mostra outro exemplo de um bico de fluxo de acordo com a presente descrição.

DESCRIÇÃO

Petição 870190042888, de 07/05/2019, pág. 39/54 / 14 [0028] A presente divulgação provê uma nova abordagem para manter um fluxo substancialmente constante através de um bico com variações na temperatura. Particularmente, a presente divulgação utiliza material SMA para variar a área de fluxo através do bico para compensar as mudanças na viscosidade do fluido em diferentes temperaturas. Os materiais SMA são uma classe de materiais cujas propriedades mudam com a temperatura. Por exemplo, em baixas temperaturas, o SMA pode assumir uma forma mais flexível, denominada estado “martensítico”. Em altas temperaturas, o material SMA muda de estado para uma forma mais rígida, conhecida como estado “austenítico”. Materiais SMA com memória bidirecional podem, portanto, ter formas em temperatura alta e baixa e podem se mover entre elas conforme a temperatura muda. Por exemplo, materiais SMA adequados para utilização nas modalidades podem incluir ligas de níquel-titânio, tais como as vendidas com o nome comercial “Nitinol”. No entanto, percebe-se que vários outros materiais SMA podem ser usados adequadamente.

[0029] O material SMA pode, assim, ser preparado ou caracterizado durante a fabricação submetendo o SMA a uma série de deformações mecânicas durante o aquecimento. O material SMA retém o conhecimento das deformações nas diferentes temperaturas, de forma que quando o material SMA é subsequentemente aquecido a uma certa temperatura (por exemplo, em uso), o material SMA retorna a um estado mecânico particular. Desta forma, o material SMA pode ser configurado para se deformar de uma maneira controlada em função da temperatura.

[0030] De modo a ilustrar a presente divulgação, a Figura 1 mostra um exemplo de uma servo válvula de tubo de jato típica 10. Como mostrado, a servo válvula do tubo de jato 10 compreende um bico de jato 20 e um carretel de segundo estágio 30 a jusante do bico de jato 20. O impacto do fluido hidráulico que flui através do bico de jato 20, portanto, fornece pressão

Petição 870190042888, de 07/05/2019, pág. 40/54 / 14 para mover o carretei de segundo estágio 30. Em servo válvulas de tubo de jato típico, o bico de jato tem um diâmetro fixo. Consequentemente, quaisquer alterações na viscosidade do fluido, por exemplo, devido a uma mudança na temperatura de funcionamento, resultarão em mudanças na vazão através do bico do jato. Isso pode degradar o desempenho da servo válvula do tubo de jato. Assim, pode ser desejável fornecer um fluxo mais constante.

[0031 ] A figura 2 mostra um exemplo de bico de controle de fluxo 40 de acordo com uma modalidade. O bico de controle de fluxo 40 pode compreender um bico de jato 20 de uma servo válvula de tubo de jato 10, como descrito anteriormente (embora sejam possíveis outras disposições). Na Figura 2, o bico de controle de fluxo 40 é composto de material SMA 50. Particularmente, como mostrado, o material SMA 50 envolve e, assim, define uma passagem de fluxo 51 que se estende através do bico de controle de fluxo. Por exemplo, o material SMA 50 pode ser disposto anularmente em torno da passagem de fluxo 51. A passagem de fluxo 51 determina, assim, a vazão através do bico de controle de fluxo 40.

[0032] Ou seja, na Figura 2, a passagem de fluxo 51 através do bico de controle de fluxo 40 é definida pelo material SMA 50. A passagem de fluxo 51 define o comprimento do bico (L) e o diâmetro do bico (d). O bico SMA 40 é produzido de modo que, na temperatura de funcionamento mínima, a passagem 51 é sobredimensionada para permitir um fluxo desejado com a viscosidade aumentada do fluido. Durante a fabricação, o bico pode então ser mecanicamente deformado (isto é, esmagado) enquanto é aquecido até a temperatura máxima de operação, de modo que o diâmetro do bico diminua progressivamente de tamanho para apresentar um orifício menor necessário para manter o fluxo desejado em toda a faixa de temperaturas de funcionamento. Por exemplo, usando uma série de hastes de formação de tamanho progressivamente decrescente, o material SMA pode ser espremido na haste de formação de tamanho apropriado para uma temperatura de

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10/14 funcionamento particular para alcançar o comportamento desejado. Desta forma, o material SMA pode ser efetivamente preparado para compensar o diâmetro do bico quanto a efeitos de viscosidade do fluido na faixa de temperatura de funcionamento desejada.

[0033] Assim, o diâmetro do bico pode ser controlado a fim de manter um fluxo substancialmente constante ao longo de uma faixa de temperaturas de operação.

[0034] Por exemplo, tipicamente, o dispositivo de fluxo é usado para controle de fluxo laminar. Para condições de fluxo laminar, o fluxo, Q, através do bico é dado pela (Equação 1):

jid⁴

Q=-----ΔΡ

128pvL em que:

d = o diâmetro do bico;

L = o comprimento do bico;

v = viscosidade cinemática do fluido;

p = a densidade do fluido; e

ΔΡ = a queda de pressão através do bico.

[0035] Na maioria dos casos, a densidade do fluido (p), o comprimento do bico (L) e a queda de pressão (ΔΡ) são substancialmente constantes. Com base no fato de que o fluxo (Q) também é constante, ou é desejado que seja constante, a Equação 1 pode ser reformulada em termos de uma constante, K, como (Equação 2):

V portanto:

4₌ 4

V1 v₂ que pode ser reorganizado para dar (Equação 3):

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11/14 em que:

cb = diâmetro do bico compensado para temperatura de funcionamento;

di = diâmetro do bico na temperatura de referência;

[0036] Assim, para a geometria da Figura 2, em que o diâmetro do bico é definido pelo material SMA, através da concepção ou preparo adequado do material SMA com base na relação dada na Equação 3 para ajustar o diâmetro do bico em uso, é possível que o bico de controle de fluxo compense automaticamente as mudanças na viscosidade e mantenha um fluxo substancialmente constante em uma faixa de temperaturas de operação.

[0037] Um exemplo disto será agora descrito em relação a um dispositivo de fluxo que controla um fluxo do fluido hidráulico comumente usado “Mil-H-83282” que tem uma densidade de fluido (p) de 850 kg / m³, e uma viscosidade cinemática a uma referência temperatura de 40 °C de 12,7 cSt (0,127 cm²/s) através de um bico de escoamento com um diâmetro de bico (di) à temperatura de referência de 0,007 polegada (0,18 mm), comprimento do bico (L) de 0,1 polegada (2,54 mm) e uma queda de pressão (ΔΡ) de 3000 psi (21 MPa).

[0038] A figura 3 mostra a variação da viscosidade cinemática do fluido Mil-H-83282 em função da temperatura. Como mostrado, há uma queda significativa na viscosidade na faixa de temperatura de 0 a 100 ° C.

[0039] A Figura 4 mostra o fator de compensação da viscosidade (Kv) necessário para compensar isso para manter um fluxo constante, em que o fator de compensação de viscosidade como mostrado na Figura 4 é definido com base na Equação 1 (assumindo que os parâmetros Q, p, ΔΡ e L são constantes) em termos de viscosidade nas temperaturas de referência e de

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12/14 operação, v i e V2, como (Equação 4):

[0040] A Figura 5 mostra os diâmetros do bico necessários para compensar a mudança na viscosidade acima da faixa de temperatura. Os diâmetros do bico necessários podem ser determinados com base na Equação

3.

[0041] A Figura 6 mostra como o fluxo do bico pode ser compensado dessa maneira. Também dispostos em gráfico para referência nas Figuras 5 e 6, respectivamente, são o diâmetro do bico descompensado (isto é, constante) e o fluxo descompensado.

[0042] Assim, nas Figuras 5 e 6, pode-se ver que (devido à quarta dependência de potência no diâmetro do bico na Equação 1) o fluxo pode ser mantido substancialmente constante em uma ampla faixa de temperaturas operacionais com apenas ajustes relativamente finos do diâmetro do bico (isto é, no exemplo entre cerca de 0,005 e 0,012 polegada (0,127 e 0,3048 mm)).

[0043] Embora as modalidades tenham sido descritas anteriormente em que o fluxo é controlado ajustando o diâmetro do bico, com o comprimento do bico permanecendo fixo, percebe-se que, em princípio, o material SMA também pode ser usado para ajustar o comprimento do bico, isto é, baseado na igualdade:

_éL₌_éL

V1U v₂L₂ [0044] No entanto, percebe-se que, como o diâmetro do bico é dimensionado com a quarta potência, mesmo ajustes relativamente pequenos no diâmetro do bico podem ser ajustados para uma ampla faixa de temperaturas de operação. Além disso, o ajuste do comprimento do bico nem sempre é desejável, por exemplo, quando o dispositivo de fluxo deve ser incorporado em linha dentro de um sistema maior. Assim, nas modalidades, o comprimento do bico pode ser fixo.

Petição 870190042888, de 07/05/2019, pág. 44/54 / 14 [0045] Também se percebe que várias outras disposições para controlar a área de fluxo são evidentemente possíveis.

[0046] Por exemplo, a Figura 7 mostra um exemplo de um bico de fluxo 40'de acordo com outra modalidade em que, em vez de formar o orifício do bico do material SMA, um elemento deformável 60 como uma agulha cônica é posicionado dentro de uma passagem de fluxo 61 através do bico de controle de fluxo 40' com o elemento deformável 60 compreendendo ou sendo ligado a um material SMA adequado e configurado para se deformar em uso para reduzir a área de fluxo através do bico em função da temperatura. Neste caso, o fluido flui anularmente em torno do elemento deformável 60 através da passagem de fluxo 61. O diâmetro do bico pode, assim, ser fixo e a área de fluxo controlada por deformações do elemento deformável.

[0047] Particularmente, à medida que a temperatura de funcionamento aumenta, o elemento deformável 60 pode ser configurado para expandir a fim de reduzir a área de fluxo e, assim, compensar a viscosidade diminuída. Neste caso, equações semelhantes podem ser derivadas como anteriormente, a fim de determinar a expansão necessária para compensar as mudanças na viscosidade do fluido ao longo da faixa de temperatura de funcionamento para manter um fluxo mais constante.

[0048] Apesar de terem sido apresentados vários exemplos anteriormente em relação a uma servo válvula de tubo de jato, percebe-se que os bicos de controle de fluxo aqui descritos não estão limitados a este contexto e podem normalmente ser úteis em várias outras aplicações onde deseja-se controlar um fluido fluxo. Por exemplo, entre outros exemplos, os bicos de controle de fluxo aqui descritos podem ser utilizados como bico de controle de combustível de um injetor de combustível em um motor a diesel e, de fato, os bicos de controle de fluxo mostrados na Figura 2 ou na Figura 7 podem compreender bicos injetores de combustível. Isto é, será evidente que as técnicas aqui apresentadas podem geralmente ser aplicadas a quaisquer

Petição 870190042888, de 07/05/2019, pág. 45/54 / 14 bicos de controle de fluxo e não estão limitadas, por exemplo, a servo válvulas de tubo de jato.

[0049] Assim, embora as técnicas aqui apresentadas tenham sido descritas com referência às modalidades particulares, versados na técnica entenderão que podem ser feitas várias alterações na forma e detalhe sem fugir do âmbito das reivindicações anexas.

Claims

1. Bico de controle de fluxo (40, 40'), caracterizado pelo fato de que é para controlar o fluxo de um fluido incompressível, o bico de controle de fluxo tendo uma área de fluxo e compreendendo um elemento deformável (50, 60) compreendendo um material de liga de memória moldada (SMA) em que, dentro de uma faixa de temperaturas de operação, o material SMA é configurado para reduzir a área de fluxo do bico de controle de fluxo à medida que a temperatura de funcionamento aumenta.

2. Bico de controle de fluxo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o material SMA é configurado para reduzir a área de fluxo do bico de controle de fluxo à medida que a temperatura de funcionamento aumenta para manter uma vazão substancialmente constante na faixa de temperaturas de operação.

3. Bico de controle de fluxo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a área de fluxo compreende uma passagem de fluxo (51), em que a passagem de fluxo (51) é definida, pelo menos em parte, pelo elemento deformável (50) e em que o material SMA é configurado para reduzir uma dimensão da passagem de fluxo (51) para reduzir a área de fluxo.

4. Bico de controle de fluxo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a área de fluxo compreende uma passagem de fluxo (51) e em que o elemento deformável (60) está disposto dentro da área de fluxo para que o fluido flua em torno do elemento deformável (60) através da passagem de fluxo (51) e em que o elemento deformável se deforma à medida que a temperatura aumenta para reduzir a área de fluxo.

5. Bico de controle de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o material SMA está configurado para reduzir a área de fluxo do bico de controle de fluxo de acordo com uma relação predeterminada para condições de fluxo laminar para manter um fluxo laminar substancialmente constante ao longo da faixa de temperaturas de

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2/3 funcionamento.

6. Bico de controle de fluxo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o material SMA é configurado para reduzir um diâmetro do bico de controle de fluxo de acordo com a relação em que:

d2 = diâmetro do bico compensado para temperatura de funcionamento;

di = diâmetro do bico na temperatura de referência;

7. Bico de controle de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a faixa de temperaturas de operação é de cerca de 0 a cerca de 100 graus Celsius.

8. Bico de controle de fluxo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o material de SMA compreende uma liga de níquel-titânio, tal como Nitinol.

9. Servo válvula de tubo de jato (10), caracterizada pelo fato de que compreende um bico de controle de fluxo (40, 40’) como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.

10. Injetor de combustível, caracterizado pelo fato de que compreende um bico de controle de fluxo (40, 40’) como definido em qualquer uma das reivindicações anteriores.

11. Método para controlar um fluxo de fluido incompressível utilizando um bico de controle de fluxo (40, 40’) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que compreende passar o fluido incompressível através do bico de controle de fluxo para manter condições de fluxo laminar substancialmente constantes sobre a faixa de temperaturas de operação.

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3/3

12. Método para fabricar um bico de controle de fluxo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 8 em que o bico de controle de fluxo que tem uma área de fluxo e compreende um elemento deformável (50, 60) compreendendo um material SMA, caracterizado pelo fato de que o método compreende o preparo do material SMA dentro de uma faixa de temperaturas de operação, de modo que o material SMA seja configurado para reduzir a área de fluxo do bico de controle de fluxo à medida que a temperatura de funcionamento aumenta.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o preparo do material SMA compreende submeter o material SMA a diferentes deformações mecânicas em diferentes temperaturas dentro da faixa de temperaturas de operação.

14. Método de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que o material SMA é preparado de modo a reduzir a área de fluxo do bico de controle de fluxo de acordo com uma relação predeterminada para condições de fluxo laminar para manter um fluxo laminar substancialmente constante ao longo da faixa de temperaturas de funcionamento.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o material SMA é preparado de modo a reduzir um diâmetro do bico de controle de fluxo de acordo com a relação em que:

d2 = diâmetro do bico compensado para temperatura de funcionamento;

di = diâmetro do bico na temperatura de referência;