CN113357014A - 用于燃料输送的方法 - Google Patents

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亚当·埃德加·克林贝尔
威廉·詹姆斯·麦尔兰德
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Abstract

一种在发动机的操作期间将燃料输送到发动机的方法，该方法包括：感测燃料中的声速；确定燃料的密度或特性；以及基于该密度或燃料特性来调节燃料的流动速率。此外，建立的燃料简档或确定的能量密度值也可以用于调节燃料的流动速率。

Description

用于燃料输送的方法
技术领域
本公开涉及基于至少一种燃料特性的到发动机的燃料输送的方法，其中，在发动机的操作期间确定燃料输送。
背景技术
燃料燃烧发动机通常由具有合适的计量装置的燃料泵供应燃料，该计量装置控制来自燃料泵的燃料被供应至发动机用于燃烧的速率。燃料供应的速率与所供应燃料的实际能量密度无关。然而，所供应燃料的能量密度可以取决于不同的配方，添加剂和燃料寿命而变化。即使燃料符合航空燃料的相同行业标准，也会发生这种变化。不同的能量容量可能导致不同的燃料提供不同的输出，例如在相同的节气门或推力设置下，燃气涡轮发动机的推力输出不同。
发明内容
在一个方面，本公开涉及一种在发动机的操作期间调节到发动机的燃料的流动速率的方法，该方法包括：在发动机的操作期间感测被输送到发动机的燃料中的声速；基于在发动机的操作期间所感测的声速来确定燃料的密度；以及基于所确定的密度，在发动机的操作期间调节被输送到发动机的燃料的流动速率。
在另一方面，本公开涉及一种在发动机的操作期间向发动机输送燃料的方法，该方法包括：接收指示在发动机的操作期间所需的能量输出的输入；在发动机的操作期间感测被输送到发动机的燃料中的声速；基于在发动机的操作期间所感测的燃料中的声速来确定燃料的密度；以及基于所需的能量输出和所确定的燃料的密度，在发动机的操作期间将燃料输送到发动机。
附图说明
在附图中：
图1是燃气涡轮发动机的示意截面图。
图2是图1的燃气涡轮发动机的示意燃料输送系统。
图3示出了调节到图1中的燃气涡轮发动机的燃料的流动速率的方法的流程图。
图4示出了将燃料输送到图1的燃气涡轮发动机的方法的流程图。
具体实施方式
本文所述的方面提供了在发动机操作期间调节到发动机的燃料流的方法。燃料流的调节可以是实时的。如本文所使用的，术语“实时”涉及如此迅速地收集和处理信息，使得反馈实际上是立即可用的。通过非限制性示例，可以在燃气涡轮发动机的操作循环期间实时地确定或调节到燃气涡轮发动机的燃料的输送。操作周期的一个非限制性示例可以是飞行路径。附加地或替代地，在发动机的操作期间获取的数据可以被平均或以其他方式用于计算，以在发动机的操作期间调节燃料流。
调节燃料的流动速率或调整燃料的输送取决于感测燃料中的声速。可选地，燃料供应的调整可以取决于在发动机的操作期间所监视的多种燃料特性，这些特性用于调节被输送到发动机的燃料的流动速率。
作为非限制性示例，发动机在本文中图示为燃气涡轮发动机。然而，本公开适用于任何燃料燃烧发动机，并且可以用于在工业，商业和住宅应用中提供益处。
如本文所使用的，术语“上游”是指与流体流动方向相对的方向，术语“下游”是指与流体流动方向相同的方向。术语“前”或“向前”是指在某物前面，而“后”或“向后”是指在某物后面。例如，就流体流动而言，前/向前可表示上游，后/向后可表示下游。
另外，如本文所用，术语“径向”或“径向地”是指远离共同中心的方向。例如，在涡轮发动机的整体环境中，径向是指沿着在发动机的中心纵向轴线与外发动机周向之间延伸的射线的方向。此外，如本文所使用的，术语“组”或“一组”元件可以是任何数量的元件，包括仅一个元件。
另外，如本文中所使用的，“控制器”或“控制器模块”可包括被构造成或适于为可操作部件提供指令，控制，操作或任何形式的通信以实现其操作的部件。控制器模块可以包括任何已知的处理器，微控制器或逻辑装置，包括但不限于：现场可编程门阵列(FPGA)，专用集成电路(ASIC)，全权限数字发动机控制(FADEC)，比例控制器(P)，比例积分控制器(PI)，比例微分控制器(PD)，比例积分微分控制器(PID控制器)，硬件加速逻辑控制器(例如，用于编码，解码，代码转换等)等，或其组合。控制器模块的非限制性示例可以被构造成或适于运行，操作或以其他方式执行程序代码，以实现操作或功能结果，包括执行各种方法，功能，处理任务，计算，比较，感测或测量值等，以启用或实现本文所述的技术操作或操作。操作或功能结果可以基于一个或多个输入，存储的数据值，感测或测量的值，正确或错误的指示等。尽管描述了“程序代码”，但是可操作或可执行指令集的非限制性示例可以包括例程，程序，对象，部件，数据结构，算法等，其具有执行特定任务或实施特定抽象数据类型的技术效果。在另一个非限制性示例中，控制器模块还可以包括可由处理器访问的数据存储部件，包括存储器，无论是瞬态，易失性还是非瞬态或非易失性存储器。存储器的附加非限制性示例可以包括随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，闪存或一种或多种不同类型的便携式电子存储器，例如盘，DVD，CD-ROM，闪存驱动器，通用串行总线(USB)驱动器等，或这些类型存储器的任何合适组合。在一个示例中，程序代码可以以处理器可访问的机器可读格式存储在存储器中。另外，在提供指令，控制或操作以影响功能或可操作结果时，存储器可以存储可由处理器访问的各种数据，数据类型，感测或测量的数据值，输入，生成或处理的数据等，如本文所述。
另外，如本文中所使用的，“电连接”，“电联接”或“处于信号通信”的元件可以包括发送或通信到这种连接或联接的元件的电传输或信号，或从这种连接或联接的元件接收的电传输或信号。此外，这种电连接或联接可以包括有线或无线连接或其组合。
同样，如本文中所使用的，虽然传感器可以被描述为“感测”或“测量”相应值，但是感测或测量可以包括确定指示相应值的值或与相应值有关的值，而不是直接感测或测量该值本身。感测或测量的值可以进一步提供给附加部件。例如，可以将该值提供给如上限定的控制器模块或处理器，并且控制器模块或处理器可以对该值执行处理以确定代表值或代表所述值的电特性。
所有方向参考(例如，径向，轴向，近端，远端，上，下，向上，向下，左，右，侧向，前，后，顶部，底部，上方，下方，竖直，水平，顺时针，逆时针，上游，下游，向前，向后等)仅用于识别目的，以帮助读者理解本公开，并且不应被解释为对示例的限制，特别是对本文描述的本公开的方面的位置，取向或用途的限制。除非另有说明，否则连接参考(例如，附接，联接，连接和接合)应被广义地解释，并且可以包括元件集合之间的中间构件以及元件之间的相对移动。这样，连接参考不一定推断出两个元件直接连接并且彼此固定的关系。示例性附图仅出于说明的目的，并且所附附图中反映的尺寸，位置，顺序和相对大小可以变化。
图1是用于飞行器的燃气涡轮发动机10的示意横截面图。燃气涡轮发动机10具有从前部14延伸至后部16的中心线或纵向轴线12。燃气涡轮发动机10以下游串行流动关系包括：风扇区段18，其包括风扇20；压缩机区段22，其包括增压器或低压(LP)压缩机24和高压(HP)压缩机26；燃烧区段，其包括燃烧器30；涡轮区段32，其包括HP涡轮34和LP涡轮36；以及排气区段38。
风扇区段18包括围绕风扇20的风扇壳体40。风扇20包括围绕纵向轴线12径向设置的多个风扇叶片42。HP压缩机26，燃烧器30和HP涡轮34形成产生燃烧气体的发动机核心44。发动机核心44被核心壳体46包围，该核心壳体46可以与风扇壳体40联接。
围绕燃气涡轮发动机10的纵向轴线12同轴地设置的HP轴或线轴48将HP涡轮34驱动地连接到HP压缩机26。围绕燃气涡轮发动机10的纵向轴线12同轴地设置在较大直径的环形HP线轴48内的LP轴或线轴50将LP涡轮36驱动地连接到LP压缩机24和风扇20。线轴48、50可绕发动机中心线旋转并联接至多个可旋转元件，这些可旋转元件可共同限定内转子/定子51。尽管示出为转子，但是可以预期，内转子/定子51可以是定子。
LP压缩机24和HP压缩机26分别包括多个压缩机级52、54，其中一组压缩机叶片56、58相对于对应的一组静态压缩机轮叶60、62(也称为喷嘴)旋转，以压缩或加压通过该级的流体流。在单个压缩机级52、54中，可以将多个压缩机叶片56、58设置成环形，并且可以相对于纵向轴线12从叶片平台径向向外延伸到叶片尖端，而对应的静态压缩机轮叶60，62定位在旋转压缩机叶片56、58的上游并与其相邻。注意，图1中所示的叶片，轮叶和压缩机级的数量仅出于说明性目的而选择，并且其他数量也是可能的。
用于压缩机级的压缩机叶片56、58可以安装到盘61，该盘61安装到HP线轴48和LP线轴50中的对应一个，每个级具有其自己的盘61。用于压缩机级的轮叶60、62可以以周向布置安装到核心壳体46。
HP涡轮34和LP涡轮36分别包括多个涡轮级64、66，其中，一组涡轮叶片68、70相对于对应的一组静态涡轮轮叶72、74(也称为喷嘴)旋转，以从通过该级的流体流中提取能量。在单个涡轮级64、66中，多个涡轮叶片68、70可以设置成环形，并且可以相对于纵向轴线12从叶片平台径向向外延伸到叶片尖端，而相应的静态涡轮轮叶72，74定位在旋转叶片68、70的上游并与其相邻。要注意的是，图1中所示的叶片，轮叶和涡轮级的数量仅出于说明性目的而选择，并且其他数量也是可能的。
用于涡轮级的叶片68、70可被安装到盘71，该盘71被安装到HP线轴48和LP线轴50中的对应一个，每个级具有专用的盘71。用于压缩机级的轮叶72、74可以以周向布置安装到核心壳体46。
作为转子部分的补充，燃气涡轮发动机10的静止部分(例如压缩机区段22和涡轮区段32中的静态轮叶60、62、72、74)也被单独地或共同地称为外转子/定子63。如图所示，外转子/定子63可指代整个燃气涡轮发动机10中的非旋转元件的组合。替代地，与内转子/定子51的至少一部分外接的外转子/定子63可以被设计为旋转。内转子/定子51或外转子/定子63可包括至少一个部件，作为非限制性示例，该部件可以是护罩，轮叶，喷嘴，喷嘴本体，燃烧器，吊架或叶片，其中至少一个部件是具有面对的圆周端对的多个周向布置的部件段。
在操作中，离开风扇区段18的空气流被分开，使得一部分空气流被引导到LP压缩机24中，然后LP压缩机24向HP压缩机26提供加压的空气流76，HP压缩机26进一步对空气加压。来自HP压缩机26的加压空气流76在燃烧器30中与燃料混合并被点燃，从而产生燃烧气体。HP涡轮34从这些气体中提取一些功，这些功驱动HP压缩机26。燃烧气体排放到LP涡轮36中，LP涡轮36提取额外的功来驱动LP压缩机24，并且废气最终经由排气区段38从燃气涡轮发动机10排放。LP涡轮36的驱动驱动LP线轴50，以使风扇20和LP压缩机24旋转。
一部分压缩空气流76可以作为引气77从压缩机区段22抽出。引气77可以提供给需要冷却的发动机部件。与环境温度相比，进入燃烧器30的加压空气流76的温度显着升高。这样，由引气77提供的冷却对于在升高的温度环境中操作一些发动机部件可能是必要的。
其余部分的空气流78绕过LP压缩机24和发动机核心44，并通过在风扇排气侧84处的静止轮叶排(更具体地，包括多个翼型件导向轮叶82的出口导向轮叶组件80)离开燃气涡轮发动机10。更具体地，在风扇区段18附近利用周向的一排径向延伸的翼型件导向轮叶82，以对空气流78进行一些方向控制。
由风扇20供应的一些空气可以绕过发动机核心44，并用于冷却燃气涡轮发动机10的部分，尤其是热部分，和/或用于冷却飞行器的其他方面或为飞行器的其他方面提供动力。在涡轮发动机的情况下，发动机的热部分通常在燃烧器30的下游，尤其是涡轮区段32，其中HP涡轮34是最热的部分，因为它直接在燃烧区段28的下游。冷却流体的其他来源可以是但不限于从LP压缩机24或HP压缩机26排出的流体。
图2示意性地示出了燃料输送系统100。作为非限制性示例，燃料输送系统100将燃料流供应至燃气涡轮发动机10的燃烧器30。可以想到的是，燃料输送系统100可以联接至多个燃烧器，作为非限制性示例，多个燃烧器可以包括燃烧室和/或加力燃烧室。
燃料输送系统100可包括燃料箱104，燃料泵106，控制组件108以及与控制组件108通信的至少一个传感器110。燃料箱104经由燃料管线流体地联接至燃料泵106和燃烧器30。通过非限制性示例，燃料管线被示为第一导管112和第二导管114。第一导管112或第二导管114可用于流体地连接燃料箱104，燃料泵106和燃烧器30，以向燃烧器30供应燃料。通过非限制性示例，在第二导管114内示出了至少一个传感器110。可以设想，至少一个传感器110可以位于燃料输送系统100或燃烧器30的任何部分附近或包含在其中。
至少一个传感器110可以是超声传感器。超声传感器可以例如是流量计，诸如超声多普勒流量计。附加地或替代地，至少一个传感器110可以是正排量流量计，质量流量计，热流量计或科里奥利流量计。
可选地，燃料输送系统100可以包括附加传感器120，122。附加传感器120、122可以检测，测量或以其他方式感测燃料特性。燃料特性可以包括但不限于燃料的成分，燃料的温度或燃料的压力。虽然示出在第二导管114中，但是附加传感器120、122可以位于燃料输送系统100或燃烧器30的任何部分附近或包含在其中。可以设想，附加传感器120、122可以联接到至少一个传感器110，与至少一个传感器110一起形成或以其他方式与至少一个传感器110通信。进一步预期，任何数量的附加传感器120、122可以包括在燃料输送系统100或控制组件108中或与燃料输送系统100或控制组件108通信。
控制组件108可以控制供应给燃烧器30的燃料量。此外，控制组件108可以控制燃料输送系统100的工作部件(例如燃料泵106)的操作。控制组件108可以包括控制器124，其中控制器124可以是任何数量的控制器。
控制器124可以设置有存储器126。存储器126可以用于存储控制软件或信息，例如数据库或表，或者用于存储由控制器124接收的数据。作为非限制性示例，控制软件可以控制控制器124通信地联接到的燃料泵106。
数据库或表可以至少包括来自已知燃料源的预定燃料特性，而接收到的数据可以来自与控制器124通信的至少一个传感器110或附加传感器120、122。接收到的数据可以是来自至少一个传感器110或附加传感器120、122的原始或处理的信号。数据库或表可以被本地存储在存储器126中，可以在线访问，或者用户可以输入数据。
控制器124可以与飞行管理系统(FMS)128通信。替代地，控制组件108可以是FMS128的至少一部分或包含在FMS 128中。FMS 128和控制器124可以交换信息或数据。
当确定到燃气涡轮发动机10的燃料的流动速率时，控制组件108可以包括附加因子。附加因子可以经由飞行器(未示出)上的传感器或FMS 128传送到控制组件108或由控制组件108检测。附加因子的非限制性示例可以包括但不限于燃气涡轮发动机的高度，燃气涡轮发动机遇到的流体的密度或成分，或在燃气涡轮发动机10或飞行器的一个或多个部分外部或内部测量的湿度水平。
图3示出了在燃气涡轮发动机10的操作期间调节到燃气涡轮发动机10的燃料的流动速率的方法200。燃料的流动速率可以被实时地调节或使用在燃气涡轮发动机10的操作期间获取的数据来调节。方法200可以在燃气涡轮发动机10操作时(例如在飞行期间)执行。在202处，在燃气涡轮发动机10的操作期间，可以使用至少一个传感器110来感测输送到燃气涡轮发动机的燃料中的声速。至少一个传感器110可以是超声多普勒流量计。超声波多普勒流量计发送和接收声音信号。发送信号和接收信号之间的相位，幅度，周期或频率之差可以提供燃料的一个或多个特性，例如燃料中的声速或燃料的成分。在204处，在燃气涡轮发动机10的操作期间，基于所确定的声速或燃料的成分来确定燃料的密度。基于燃料中的声速来确定或计算燃料的密度的一个非限制性示例可以表示为如以下方程式1所示：
(1)
Figure BDA0002964239860000071
其中，ρ表示燃料的密度，K表示燃料的体积模量，并且v表示燃料中的声速。可以设想，K，体积模量是已知的，或者可以如以下方程式2所示计算：
(2)
Figure BDA0002964239860000072
其中，P表示压力，V表示体积，并且其中Δ表示该方面的变化。方程式2的值可以由至少一个传感器110，附加传感器120、122或一个或多个数据库来提供。可以设想，方程式1和2可以被修改为进一步包括燃料的成分，燃料的速度或燃料的温度。进一步设想方程式1和2可以是利用燃料中的声速来计算燃料的密度的任何数量或类型的方程式或数据库。
在206处，在燃气涡轮发动机10的操作期间，可以基于确定的密度来调节输送到燃气涡轮发动机的燃料的流动速率。通过非限制性示例，控制器124可以与燃料泵106通信以调节到燃烧器30的流量。
可以设想，可以实时地或使用在燃气涡轮发动机10的操作期间获取的数据来确定，感测或调节方法200的任何步骤。
图4示出了方法200作为方法300的具体实施方式。类似地，可以设想，可以实时地或者使用在燃气涡轮发动机10的操作期间获取的数据来确定，感测，接收，调节或输送方法300的任何步骤。
在操作中，在301处，控制组件108的控制器124可以从FMS 128接收输入。输入可以指示燃气涡轮发动机10所需的能量输出。在控制器124接收到输入之前，同时或之后不久，在302处感测声速。至少一个传感器110将感测到的燃料中的声速通信到控制器124。通信可以包括声速或信号，控制器可以从该信号确定通过燃料的声速。
可选地，在303处，传感器110或附加传感器120、122可以提供燃料特性到控制器124或被解释为燃料特性的信号。这些燃料特性可以包括但不限于燃料的成分，燃料压力或燃料温度。在304处，可以使用声速或除声速之外的至少一种燃料特性来确定燃料的密度。可以设想，传感器110可以提供可以被解释以确定燃料的成分的信息。
可选地，在305处，在燃气涡轮发动机10的操作期间，基于所确定的密度来确定燃料的能量密度。可以通过将所确定的密度与和能量密度值相关的参考密度进行匹配来确定燃料热值或能量密度值。即，控制器124可以将确定的密度与存储在控制器124的存储器126中的参考密度值进行匹配。参考密度值可以提供相关的能量密度值，使得在燃气涡轮发动机10的操作期间，可以建立燃料的能量密度。
可选地，可以在燃气涡轮发动机10的操作期间建立燃料简档。燃料简档可以包括直接测量值，计算值，输入值或其中的任何组合。燃料简档可至少包括燃料中的声速，燃料的温度和燃料的压力。附加地或替代地燃料中的声速，燃料的温度和燃料的压力，燃料简档还可包括燃料的流体速度，燃料的成分。即，可以基于流体速度，燃料的成分，燃料中的声速，燃料的温度和燃料的压力中的至少四个来确定燃料简档，并将该燃料简档与燃料的参考燃料简档的列表进行匹配。所建立的燃料简档可用于匹配参考燃料简档，以在305处获得燃料的能量密度值。除了使用确定的密度进行匹配之外，或者作为替代方案，可以使用建立的燃料简档进行匹配。
能量密度值可以提供与燃料的能量输出有关的信息。例如，能量密度值可以是能量/质量或能量/体积值。例如，能量密度可以以焦耳/公斤或焦耳/立方米来测量。知道燃料的能量输出允许控制器124向燃烧器30提供满足所需能量输出所需要的燃料量，如来自FMS128的输入所示。
因此，在燃气涡轮发动机10的操作期间，控制器124可以在306处基于到燃气涡轮发动机10的确定的密度或燃料简档来调节输送到燃气涡轮发动机10的燃料的流动速率。即，基于所需的能量输出和燃料的密度或燃料简档来调节输送到燃气涡轮发动机10的燃料的流动速率。
此外，控制器124经由燃料泵106调节燃料的流动速率，以向燃烧器30提供适量的燃料，从而产生力或推力，该力或推力提供对应于由来自FMS 128的输入所指示的能量输出的预定能量。
本公开的方面的益处包括通过在燃气涡轮发动机10的操作期间控制和调节到燃烧器的燃料流来提高燃料效率。燃料中的声速和密度证明了燃料的燃料热值(BTU)或能量密度(焦耳/千克或焦耳/立方米)清晰可见。已知由燃料提供多少能量允许基于用户要求的推力或能量适当地输送燃料。可以使用例如燃料的成分进一步改善燃料热值或能量密度。
本公开的方面的益处包括更好的发动机性能。例如，作为实时确定调节或维持燃料流量的能量密度的结果，可能会出现推力增加。
另一个益处是，当已知燃料的热值或能量密度值时，可以更好地匹配用户要求的推力或能量，并更快速地匹配提供给发动机的燃料。此外，在已知能量密度时可以更好地控制或降低发动机中的温度，并且能够在发动机操作时控制燃料流量。
又一个好处是改进了飞行时间。已知燃料热值或能量密度值可以允许对发动机的BTU设置限制。
还有的另一个优点是燃料质量的检测。可以快速确定燃料质量，并且如果燃料质量未达到预定质量水平，则可以通知用户。此外，可以确定燃料成分，并且如果燃料成分在预定成分之外或包括不期望的分子，则可以通知用户。
本公开的方面的另一个益处是节省成本的益处，因为一些当前的燃料计量装置，旁通阀或其他燃料输送控制件或硬件可以用所公开的方法和传感器代替。
另一个益处可以是较窄的推力裕度。较窄的推力裕度使发动机性能更加可预测和可重复。
另一个益处可以是减轻重量。减轻的重量可以反映在用于确定和输送燃料的部件中，或反映在添加到飞行器上的燃料总量中。
本发明主题不限于本文描述和示出的特定方面。在不脱离本发明主题的实质或范围的情况下，除了本文中示出和描述的那些之外，不同方面和改编以及许多变型，修改和等同布置现在将是显而易见的，或者将由前述说明书和附图合理地建议。
该书面描述使用示例来描述本文描述的本公开的方面，包括最佳模式，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本公开的方面，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本公开的方面的可专利范围由权利要求限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这样的其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构元件，则这些其他示例意图落入权利要求的范围内。
本公开的进一步方面由以下条项的主题提供：
一种在发动机的操作期间调节到发动机的燃料的流动速率的方法，该方法包括：在发动机的操作期间感测被输送到发动机的燃料中的声速；基于在发动机的操作期间所感测的声速来确定燃料的密度；以及基于所确定的密度，在发动机的操作期间调节被输送到发动机的燃料的流动速率。
根据任何前述条项所述的方法，其中，感测燃料中的声速包括利用超声流量计来确定声速。
根据任何前述条项所述的方法，其中，确定燃料的密度进一步包括确定除燃料中的声速之外的至少一种燃料特性，并且使用至少一种燃料特性和燃料中的声速来调节输送到发动机的燃料的流动速率。
根据任何前述条项所述的方法，其中，至少一种燃料特性包括燃料的成分、燃料压力或燃料温度中的至少一个。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括基于所确定的燃料的密度来实时确定燃料的能量密度。
根据任何前述条项所述的方法，其中，确定燃料的能量密度包括将所确定的密度与和能量密度值相关的参考密度进行匹配。
根据任何前述条项所述的方法，其中，匹配包括建立燃料简档以及将该燃料简档与参考燃料简档的列表进行匹配，该燃料简档包括燃料中的声速，燃料的成分，燃料的温度和燃料的压力中的至少一个。
根据任何前述条项所述的方法，其中，调节流动速率是基于能量密度值。
根据任何前述条项所述的方法，其中，调节流动速率包括以满足预定能量的速率供应燃料。
根据任何前述条项所述的方法，其中，发动机是燃气涡轮发动机。
根据任何前述条项所述的方法，其中，使用来自至少一个传感器或附加传感器的输出来确定燃料的密度可以由燃气涡轮发动机的用户或控制组件执行。
根据任何前述条项所述的方法，其中，使用至少所确定的燃料的密度或来自至少一个传感器或附加传感器的输出来调节燃料的流动速率可以由燃气涡轮发动机的用户或控制组件执行。
一种在发动机的操作期间向发动机输送燃料的方法，该方法包括：接收指示在发动机的操作期间所需的能量输出的输入；在发动机的操作期间感测被输送到发动机的燃料中的声速；基于在发动机的操作期间所感测的燃料中的声速来确定燃料的密度；以及基于所需的能量输出和所确定的燃料的密度，在发动机的操作期间将燃料输送到发动机。
根据任何前述条项所述的方法，其中，感测燃料中的声速包括利用超声流量计来确定声速。
根据任何前述条项所述的方法，其中，确定燃料的密度进一步包括确定除燃料中的声速之外的至少一种燃料特性，并且使用至少一种燃料特性和燃料中的声速来将燃料输送到发动机。
根据任何前述条项所述的方法，其中，至少一种燃料特性包括燃料的成分，燃料压力或燃料温度中的至少一个。
根据任何前述条项所述的方法，进一步包括基于所确定的燃料的密度来确定燃料的能量密度。
根据任何前述条项所述的方法，其中，确定燃料的能量密度包括将所确定的密度与和能量密度值相关的参考密度进行匹配。
根据任何前述条项所述的方法，其中，匹配包括建立燃料简档以及将该燃料简档与参考燃料简档的列表进行匹配，该燃料简档包括燃料中的声速，燃料的成分，燃料的温度和燃料的压力中的至少一个。
根据任何前述条项所述的方法，其中，匹配包括建立燃料简档以及将该燃料简档与燃料的参考燃料简档的列表进行匹配，该燃料简档包括流体速度，燃料的成分，燃料中的声速，燃料的温度和燃料的压力中的至少四个。
根据任何前述条项所述的方法，其中，将燃料输送到发动机是基于能量密度值。
根据任何前述条项所述的方法，其中，将燃料输送到发动机包括以满足预定能量的速率供应燃料。
根据任何前述条项所述的方法，其中，发动机是燃气涡轮发动机。

Claims (10)

1.一种在发动机的操作期间调节到所述发动机的燃料的流动速率的方法，其特征在于，所述方法包括：
在所述发动机的操作期间感测被输送到所述发动机的所述燃料中的声速；
基于在所述发动机的操作期间所感测的声速来确定所述燃料的密度；和
基于所确定的密度，在所述发动机的操作期间调节被输送到所述发动机的所述燃料的所述流动速率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，感测所述燃料中的所述声速包括利用超声流量计来确定所述声速。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，确定所述燃料的所述密度进一步包括确定除所述燃料中的所述声速之外的至少一种燃料特性，并且使用所述至少一种燃料特性和所述燃料中的所述声速来调节输送到所述发动机的所述燃料的所述流动速率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中，所述至少一种燃料特性包括所述燃料的成分、燃料压力或燃料温度中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括基于所确定的所述燃料的密度来实时确定所述燃料的能量密度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中，确定所述燃料的所述能量密度包括将所确定的密度与和能量密度值相关的参考密度进行匹配。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中，所述匹配包括建立燃料简档以及将所述燃料简档与参考燃料简档的列表进行匹配，所述燃料简档包括所述燃料中的所述声速，所述燃料的成分，所述燃料的温度和所述燃料的压力中的至少一个。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，其中，调节所述流动速率是基于所述能量密度值的。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中，调节所述流动速率包括以满足预定能量的速率供应燃料。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中，所述发动机是燃气涡轮发动机。
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