-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fluidik-Versorgungssystem mit einer Mehrzahl von Verbrauchern.
-
Fluidik-Versorgungssysteme sind schon z. B. als Kühlsysteme von Flugzeugen bekannt, zum Beispiel zur Kühlung von Komponenten von Gasturbinenantrieben von Flugzeugen. Zur Auslegung solcher Fluidik-Versorgungssysteme und insbesondere der Leitungen und der Pumpe für die Bereitstellung eines Fluid-Volumenstroms in den Leitungen ist eine Simulation des Fluidik-Versorgungssystems mit den in diesem vorgesehenen Verbrauchern erforderlich. Bei dieser Simulation wird das Fluidik-Versorgungssystem mit den darin integrierten Verbrauchern sowie die Leistungsfähigkeit der Pumpe und die geometrischen Parameter der in diesem verwendeten Leitungen mit Bezug auf einen Nennvolumenstrom in dem Verbraucher ausgelegt, der in dem Fluidik-Versorgungssystem in Bezug auf den Leitungsweg zwischen den jeweiligen Verbrauchern und der Pumpe der Kühlvorrichtung entfernt liegt. Im Ergebnis sind dadurch die Pumpe, als auch die Rohrleitungsdurchmesser des Fluidik-Versorgungssystems derart ausgelegt, dass z. B. der Verbraucher, der in dem Fluidik-Versorgungssystem in Bezug auf den Leitungsweg zwischen den jeweiligen Verbrauchern und der Pumpe der Kühlvorrichtung in Bezug auf den Leitungsweg am weitesten entfernt liegt, zur Erreichung des für diesen geforderten Nennvolumenstroms ein größerer Volumenstrom bereitgestellt werden muss, so dass die Rohrleitungsquerschnitte im von der Pumpe entfernten Bereich der Kühlleitungen relativ groß ausgelegt werden müssen.
-
Ein weiterer Nachteil der bekannten Auslegung von Fluidik-Versorgungssystemen liegt in dem Zeit- und Kostenaufwand für die Durchführung der Simulation sowie für die Durchführung der Berechnung relativ groß ist.
-
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung die voranstehend erläuterten Probleme zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Fluidik-Versorgungssystem mit einer Mehrzahl von Verbrauchern, die zur Gewährleistung ihrer Betriebsfunktion von dem Fluidik-Versorgungssystem mit einem Mindest-Volumenstrom versorgt werden können, bereitzustellen, das energetisch verbessert ist und mit einem einfachen Verfahren technisch ausgelegt werden kann.
-
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen sind in den auf diesen rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.
-
Nach der Erfindung ist insbesondere ein Fluidik-Versorgungssystem oder Fluid-Versorgungssystem mit einer Mehrzahl von Verbrauchern vorgesehen, die zur Gewährleistung ihrer Betriebsfunktion von dem Fluidik-Versorgungssystem mit einem Mindest-Volumenstrom versorgt werden können. Das Fluidik-Versorgungssystem weist auf:
- – ein Leitungsnetz mit einer Mehrzahl von Leitungen, die an die Verbraucher jeweils angeschlossen sind,
- – eine an die Leitungen Pumpe zur Erzeugung eines Versorgungs-Volumenstroms des Fluids in den Leitungen,
wobei in dem Fluidik-Versorgungssystem zumindest teilweise ein Leitungsnetz ausgebildet ist, bei dem Verbraucher in Bezug auf die Anordnung der Pumpe fluidisch parallel geschaltet sind.
-
Unter „Leitung” wird in diesem Zusammenhang ein Leitungsabschnitt verstanden, in dem insbesondere zumindest ein Verbraucher oder mit Leistung zu versorgendes Gerät nach der Erfindung angeschlossen ist. Ein solcher Leitungsabschnitt liegt insbesondere zwischen Verzweigungsstellen des Leitungsnetzes. Insbesondere sind in dem Leitungsnetz in Bezug auf die Lokalität der Pumpe strömungstechnisch parallel zueinander verlaufende Leitungsabschnitte vorgesehen, so dass die in parallel zueinander verlaufenden Leitungsabschnitten jeweils angeschlossene oder in diesen strömungstechnisch integrierte Verbraucher parallel geschaltet sind. In den Leitungsabschnitten integrierte Verbraucher sind Verbraucher oder Geräte, die zur Realisierung ihrer vorbestimmten Funktionalität von dem in dem jeweiligen Leitungsabschnitt aufgrund der abgegebenen Pumpenleistung strömenden Fluid angetrieben wird.
-
Dabei ist insbesondere jedem Verbraucher zumindest eine Blende zugeordnet ist, der im Fluidkreislauf funktional von der Position der Pumpe aus in der Strömungsrichtung gesehen dem jeweiligen Verbraucher vorangeschaltet ist oder entgegen der in der Betriebsfunktion der Verbraucher aufgrund des Versorgungs-Volumenstroms vorliegenden Strömungsrichtung des Fluids gesehen dem jeweiligen Verbraucher vorangeschaltet ist.
-
Durch die erfindungsgemäßen Lösung wird insbesondere erreicht, dass bei der Auslegung des Fluidik-Versorgungssystems ist also keine aufwendige Simulation mehr durchzuführen, in der Leitungsquerschnitte und die Leistungsfähigkeit von Verbrauchern sowie die Pumpleistung angepasst werden muss, um auch Verbraucher mit Fluid eines Mindest-Volumenstroms zu versorgen, die von der Pumpe Strömungsrichtung des Fluids gesehen relativ zu anderen Verbrauchern entfernt zur Pumpe angeordnet sind.
-
Auch wird durch die erfindungsgemäße Lösung vermieden, die Pumpe auf den Volumenstrom-Bedarf von relativ zu anderen Verbrauchern entfernt zur Pumpe angeordneten Verbrauchern hin zu dimensionieren, so dass Fluidik-Versorgungssystem wirtschaftlich optimiert realisiert hergestellt werden kann. Eine Vergrößerung von Leitungsquerschnitten zur Versorgung von entfernt zur Pumpe angeordneten Verbrauchern ist nicht erforderlich, um diesen Verbrauchern einen ausreichende Volumenstrom bereitstellen zu können. Auf diese Weise wird auch eine Reduzierung des Gewichts des Fluidik-Versorgungssystems erreicht.
-
Unter „entfernt gelegen” wird hierin verstanden, dass Verbraucher relativ zu anderen Verbrauchern in Strömungsrichtung des Fluids gesehen oder in Bezug auf den Leitungsweg zwischen den jeweiligen Verbrauchern und der Pumpe des Fluidik-Versorgungssystems gelegen sind.
-
Die erfindungsgemäße Lösung eines Fluidik-Versorgungssystems kann auf vorteilhafte Weise insbesondere als Hydrauliksystem oder Kühlsystem eines Fahrzeugs und insbesondere eines Flugzeugs realisiert werden. Das Fluidik-Versorgungssystem nach der Erfindung kann auf wirtschaftliche Weise insbesondere mit einer Vielzahl von Verbrauchern realisiert werden, da mit geringem Simulationsaufwand die ausreichende Versorgung von entfernt zur Pumpe angeordneten Verbrauchern mit einem ausreichenden Fluid-Volumenstrom sichergestellt wird.
-
Das erfindungsgemäße Fluidik-Versorgungssystem ist im Wesentlichen als geschlossenes System gestaltet und die an den Leitungen des Fluidik-Versorgungssystems angeschlossenen Verbraucher befinden sich in der Strömungsrichtung gesehen hinter der Pumpe. Die Pumpe erzeugt also ein Mindest-Druckpotential, mit dem die Verbraucher durch das Fluid mit einem Mindets-Volumenstrom an den Verbrauchern diese zur Gewährleistung ihrer Betriebsfunktion versorgt. Durch die Länge der Leitungsabschnitte zwischen der Pumpe und dem jeweiligen Verbraucher tritt aufgrund des Leitungswiderstands ein Druckverlust im Versorgungsfluid auf, indem das von der Pumpe geförderte Fluid in Kontakt mit den Rohrleitungen oder den Rohrleitungswanden mit ihren jeweiligen Geometrien und den Verbrauchern. Durch Widerstände zwischen dem geförderten Fluid und den Rohrleitungswänden sowie Einbauten in den Verbrauchern, wie beispielsweise Wärmetauschern, verliert das Fluid an Druckpotential. In dem Fluidik-Versorgungssystem ist zumindest teilweise ein Leitungsnetz ausgebildet, bei dem Verbraucher in Bezug auf die Anordnung der Pumpe fluidisch parallel geschaltet sind. Auch kann bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fluidik-Versorgungssystems vollständig als ein Leitungsnetz ausgebildet sein, bei dem Verbraucher in Bezug auf die Anordnung der Pumpe fluidisch parallel geschaltet sind. Es entsteht als ein Druckverlust beim Durchströmen mit Fluid. Hinter den Verbrauchern wird das Fluid von der Pumpe angesaugt, beziehungsweise zu dieser zurückgeschoben und erreicht mit einem minimalen Wert an Druckpotential die Pumpe. Von dort beginnt der Kreislauf durch die Beladung des Fluids mit einem erhöhten Druckpotential durch die Pumpe von neuem. Durch die Erfindung wird also sichergestellt, dass die Pumpe ein ausreichendes Druckpotential zur Verfügung stellt, dass sämtliche Bereiche des Fluidkreislaufs, insbesondere sämtliche Verbraucher von Fluid durchströmt werden, also an allen Orten des Fluidkreislaufs ein ausreichendes Druckpotential des Fluids vorhanden ist, um die noch anstehenden Druckverluste bis zum Wiedererreichen der Pumpe zu überwinden.
-
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fluidik-Versorgungssystems ist zumindest eine Drossel oder eine Blende für jeden Verbraucher vorgesehen. Dieser ist im Fluidkreislauf dem jeweiligen Verbraucher in Transportrichtung des Fluids vorgelagert und einer Abzweigung des Fluidkreislaufs zu dem jeweiligen Verbraucher nachgelagert. Die Blende dient also dazu, den Volumenstrom, der von der Abzweigung des Fluidkreislaufs zu dem jeweiligen Verbraucher fließt, auf ein Maximum zu begrenzen. Dies erfolgt zum Beispiel durch die Verwendung eines Drosselventils für die Blende.
-
Insbesondere wirkt die Blende dadurch, dass dessen Druckverlust ab einem bestimmten Volumenstrom durch die Blende stark ansteigt. Ein deutliches Ansteigen des Volumenstroms, der die Blende passiert, ist auf diese Weise durch die starke Erhöhung des Druckverlustes in dem Volumenbegrenzer verhindert. Insbesondere wird die Blende derart eingestellt, dass die Grenze für den passierbaren Volumenstrom durch die Blende im Wesentlichen dem Nennvolumenstrom entspricht, der von dem jeweiligen Verbraucher benötigt wird.
-
Im Gegensatz zu bekannten Kühlvorrichtungen wird durch eine erfindungsgemäße Fluidik-Versorgungssystem, insbesondere durch das Verwenden der Blende eine vereinfachte Auslegung sowie ein vereinfachter Betrieb der erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung möglich. Im Gegensatz zu bekannten Fluidik-Versorgungssystemen, bei welchen zum einen der Volumenstrom, der von der Pumpe erzeugt wird, deutlich oberhalb des Nennvolumenstroms angesetzt werden musste, um auch bei dem Verbraucher, der am weitesten von der Pumpe entfernt liegt, mit dem notwendigen Nennvolumenstrom zu versorgen, und darüber hinaus die Rohrleitungsdurchmesser zur Reduktion des durch den höheren Volumenstrom entstehenden Druckverlustes deutlich vergrößert werden mussten, können beide Probleme bei einem erfindungsgemäßen Aufbau einer Kühlvorrichtung vermieden werden. Dies ist dadurch möglich, dass als Volumenstrom für die Kühlvorrichtung, also den Volumenstrom, der von der Pumpe erzeugt wird, im Wesentlichen der Nennvolumenstrom vorgegeben wird. Bei jedem der Verbraucher wird durch das Verwenden einer Blende sichergestellt, dass kein zu hoher Volumenstrom an dieser Stelle abgezweigt wird. Damit kann der Volumenstrom, der von der Pumpe erzeugt wird in einem Bereich verbleiben, der in der Nähe des Nennvolumenstroms liegt, sodass keine Erhöhung des Volumenstroms von der Pumpe und auch keine Erhöhung des damit in Korrelation stehenden Druckverlustes notwendig werden.
-
Aufgrund der Tatsache, dass im Vergleich zu bekannten Fluidik-Versorgungssystemen bei einem erfindungsgemäßen Fluidik-Versorgungssystem mit geringeren Volumenströmen durch die Pumpe gearbeitet werden kann, sind auch die zu erwartenden, also zu berechnenden Druckverluste in den Kühlleitungen der Kühlvorrichtung deutlich geringer, so dass die Querschnitte der Kühlleitungen entsprechend kleiner ausfallen können. Insbesondere die Querschnitte der Kühlleitungen, die zu dem Verbraucher führen, der am weitesten von der Pumpe entfernt liegt, können deutlich kleiner ausgeführt werden, als dies bei bekannten Kühlvorrichtungen der Fall ist. Durch die Reduktion der Durchmesser werden auch die Gesamtabmessung und vor allem das Gesamtgewicht der Kühlleitungen und damit der gesamten Kühlvorrichtung reduziert. Beim Einsatz in einem Flugzeug können durch die Reduktion des Gewichts nicht nur die Produktionskosten, sondern vor allem auch die Einsatzkosten, also der Treibstoffverbrauch beim Betrieb des Flugzeugs reduziert werden.
-
Wir bereits voranstehend kurz angedeutet, ist es bei einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung von Vorteil, wenn jede Blende derart ausgebildet ist, dass bei Überschreiten des für den jeweiligen Verbraucher notwendigen Nennvolumenstroms der Druckverlust bei weiterem Ansteigen des Verbrauchervolumenstroms stark ansteigt. Dies dient dazu den Grad des Überschreitens des jeweils notwendigen Nennvolumenstroms für die jeweiligen Verbraucher zu reduzieren. Mit anderen Worten wird das Abzweigen des Volumenstroms für den jeweiligen Verbraucher, also des entsprechenden Verbrauchervolumenstroms, auf den notwendigen Nennvolumenstrom für den jeweiligen Verbraucher eingestellt. Dabei kann selbstverständlich für jeden Verbraucher ein separater, also ein unterschiedlicher Nennvolumenstrom notwendig sein, der durch entsprechend individuell einstellbare, beziehungsweise individuell eingestellte Blenden berücksichtigt werden kann.
-
Unter Verbrauchervolumenstrom ist also der Volumenstrom des Fluids zu verstehen, der durch den jeweiligen Verbraucher fließt. Unter dem notwendigen Nennvolumenstrom für den jeweiligen Verbraucher ist der Volumenstrom zu verstehen, der durch den Verbraucher fließen muss, um die dort gewünschte Kühlleistung zu erzielen.
-
Durch ein erfindungsgemäßes Ausbilden der Blende wird durch den starken Anstieg des Druckverlustes, also insbesondere einen Knick in der Kurve des Druckverlustes, aufgetragen über den Volumenstrom, der Grad des Überschreitens des jeweils notwendigen Nennvolumenstroms reduziert. Mit anderen Worten wird auf diese Weise zwar der Nennvolumenstrom grundsätzlich überschreitbar, jedoch wird der Grad des Überschreitens durch das starke Ansteigen des Druckverlustes nach dem Überschreiten reduziert. Mit anderen Worten handelt es sich bei dem Blende um ein selbstregelndes Element, welches den Volumenstrom für den jeweiligen Verbraucher, also den Verbrauchervolumenstrom ohne aktiven Regeleingriff auf die gewünschten Werte reduziert, insbesondere in dem Bereich um den notwendigen Nennvolumenstrom für den jeweiligen Verbraucher erhält.
-
Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung die einzelnen Verbraucher in dem Fluidkreislauf parallel zueinander angeordnet sind. Eine parallele Anordnung der Verbraucher im Fluidkreislauf hat den Vorteil, dass an allen Verbrauchern im Wesentlichen der gleiche Druck abfällt, also alle Verbraucher im Wesentlichen mit dem gleichen Druckverlust zu berechnen sind. Dies vereinfacht sowohl die Regelung der Kühlvorrichtung, wie auch die Auslegung derselben. Insbesondere gleicht sich der Druckverlust durch die Parallelschaltung der Verbraucher über den zusammengeschalteten Rückfluss zur Pumpe aus.
-
Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung zumindest einer der Blenden als Drosselventil ausgebildet ist. Bei einem solchen Drosselventil kann es sich also um eine einfache Drossel handeln, welche, wie weiter oben bereits erläutert, im Wesentlichen selbstregelnd ist, oder aber ein aktiv regelbares Drosselventil, über welches die gewünschte Menge des Verbrauchervolumenstroms exakt und regelbar einstellbar ist. Bei der Verwendung eines aktiv regelbaren Drosselventils sind darüber hinaus vorteilhafter Weise Sensoren, also Durchflussmesser, vorgesehen, die vor und nach der jeweiligen Blende angeordnet sind. Über den Vergleich der jeweils gemessenen Werte für den Verbrauchervolumenstrom vor und nach dem Drosselventil mit einem voreingestellten Wert für den Nennvolumenstrom des jeweiligen Verbrauchers kann das Drosselventil geregelt werden, um den Verbrauchervolumenstrom für den jeweils betrachteten Verbraucher in der Nähe des vordefinierten Nennvolumenstroms für diesen Verbraucher zu halten.
-
Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung durch die Blende an dem Verbraucher, der am weitesten von der Pumpe entfernt angeordnet ist, ein zusätzliches Druckpotential des Fluids verbleibt. Dieses zusätzliche Druckpotential übersteigt das notwendige Druckpotential für diesen Verbraucher, der am weitesten von der Pumpe entfernt ist. Es kann also mit anderen Worten ausgedrückt werden, dass über den Verlauf des Kreislaufs der Fluids des Fluidik-Versorgungssystems, also von Verbraucher zu Verbraucher mit der Zunahme der Entfernung zur Pumpe das Druckpotential durch den steten Druckverlust an den Rohrleitungswänden der Kühlleitungen das Druckpotential des Versorgungsfluids stetig abnimmt. Um nun sicherzustellen, dass ein gewünschtes ausreichendes Durchströmen aller Verbraucher, insbesondere auch des am weitesten von der Pumpe entfernt liegenden Verbrauchers möglich ist, muss bei der Auslegung des Fluidik-Versorgungssystems diese derart eingestellt werden, dass auch der letzte Verbraucher noch mit einem ausreichend hohem Druckpotential erreicht wird. Ein ausreichend hohes Druckpotential ist dabei ein Druckpotential, welches größer oder gleich dem notwendigen Druckpotential ist, um den durch die Ausbildung des letzten Verbrauchers vorgegebenen Druckverlust beim Durchströmen desselben zu überwinden. Würde der Druckverlust, also das notwendige Druckpotential für den Verbraucher, der von der Pumpe am weitesten entfernt liegt größer als das verbleibende Druckpotential des Fluids vor diesem letzten Verbraucher sein, so würde dieser letzte Verbraucher nur teilweise oder im schlimmsten Fall überhaupt nicht durchströmt werden. Eine derartige Minderleistung der Durchströmung mit Versorgungsfluid würde zu einer entsprechenden Minderleistung oder sogar zu einem Totalausfall der Systemfunktion dieses Verbrauchers führen. Da es sich bei der Verwendung einer Ausführungsofrmerfindungsgemäßen Kühlvorrichtung in Flugzeugen um besonders sicherheitsrelevante Systeme handelt, ist also ein derartiges Risiko nicht akzeptabel.
-
Durch das Auslegen der Fluidik-Versorgungssystem in einer Weise, dass ein zusätzliches Druckpotential des Fluids verbleibt, welches das notwendige Druckpotential am Verbraucher, der am weitesten von der Pumpe entfernt liegt, deutlich übersteigt, wird also eine Sicherheit vorgegeben, sodass auch bei kleineren Leckagen in dem Leitungs- oder Fluidkreislauf des Fluidik-Versorgungssystems die Wahrscheinlichkeit besteht, dass der verbleibende Wert für das Druckpotential des Fluids vor dem Verbraucher, der am weitesten von der Pumpe entfernt liegt, immer noch ausreicht, um den entsprechenden Druckverlust dieses Verbrauchers zu überwinden.
-
Darüber hinaus kann durch das Vorsehen eines zusätzlichen Druckpotentials in erfindungsgemäßer Weise eine höhere Flexibilität einer Kühlvorrichtung vorgegeben werden. Es ist demnach möglich auch weitere Verbraucher in die Kühlvorrichtung mit einzubauen, ohne an der Auslegung der Kühlvorrichtung, insbesondere an mechanischen Ausbildungen wie den Kühlleitungen oder der Pumpe selbst etwas ändern zu müssen. Vielmehr können einzelne Verbraucher auch über Ventile komplett ab- oder zugeschaltet werden, ohne dass die Funktionalität aller Verbraucher, insbesondere des Verbrauchers, der von der Pumpe am weitesten entfernt liegt, negativ beeinträchtigt wird.
-
Für den Fall, dass ein erfindungsgemäßes Ausbilden eines Fluidik-Versorgungssystems nicht zwingend zu einer höheren Flexibilität führen soll, kann es von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Kühlvorrichtung durch die Blende die Durchmesser der einzelnen Leitungen zu den Verbrauchern hin auf ein Minimum reduziert sind. Auf diese Weise steht für den Verbraucher, der am weitesten von der Pumpe entfernt angeordnet ist, ein Druckpotential des Fluids zur Verfügung, welches größer oder gleich dem notwendigen Druckpotential für diesen Verbraucher ist. Insbesondere ist eine Ausbildung vorteilhaft, bei der das Druckpotential des Versorgungsfluids vor dem letzten Verbraucher mit Bezug auf dessen Anordnung zur Pumpe, im Wesentlichen gleich oder nur unwesentlich größer als das notwendige Druckpotential zur Überwindung des Druckverlustes dieses Verbrauchers ist. Mit anderen Worten handelt es sich hier um eine Minimumauslegung, sodass das Fluidik-Versorgungssystem die notwendigen Druckpotentiale für alle Druckverluste aller Verbraucher zur Verfügung stellt, ohne diese weit zu überschreiten.
-
Dadurch, dass nach einer Ausführungsform der Erfindung eine Blende bei allen Verbrauchern vorgesehen sind, kann der Volumenstrom, der durch die Pumpe erzeugt wird, und damit die zusätzlichen Druckverluste durch Rohrleitungswiderstände in den Leitungen ebenfalls reduziert werden. Mit anderen Worten kann aufgrund der Reduktion der Druckverluste durch Rohrleitungswiderstände eine Verkleinerung der Rohrdurchmesser erfolgen, was wiederum in einer Reduktion der Kosten und des Gewichts des gesamten Fluidik-Versorgungssystems einhergeht.
-
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Ausführngsform des Fluidik-Versorgungssystems insbesondere als Hydrauliksystem oder Kühlsystem das Fluid ein inkompressibles Medium ist. Die Verwendung eines inkompressiblen Mediums als Fluid hat den Vorteil, dass auf diese Weise sowohl die Auslegung, als auch die Berechnung der Druckverluste deutlich vereinfacht wird, da Druckunterschiede aufgrund der Inkompressibilität des Fluids nicht berücksichtigt werden müssen. Dabei ist unter inkompressiblen Medien selbstverständlich auch ein Medium zu verstehen, welches eine geringe Kompressibilität aufweist, jedoch diese im technischen Sinn vernachlässigbar ist. Grundsätzlich sind dabei im Wesentlichen die meisten Flüssigkeiten als inkompressible Medien im Sinne der vorliegenden Erfindung zu verstehen.
-
Ein weiterer Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Fluidik-Versorgungssystem die Durchmesser der einzelnen Kühlleitungen des Fluidkreislaufs im Wesentlichen konstant sind. Auch dies wird in einfacher Weise erzielt durch das erfindungsgemäße Einsetzen von Blenden für die einzelnen Verbraucher. Der Vorteil durch den im Wesentlichen konstanten Querschnitt der Kühlleitungen ist, dass auf diese Weise Standardrohrleitungen für die gesamte Kühlvorrichtung einsetzbar bleiben. Insbesondere wird vermieden, dass unterschiedliche Rohrleitungsquerschnitte in dem Fluidik-Versorgungssystem zu einem erhöhten Fehlerpotential beim Zusammenbau des Fluidik-Versorgungssystems führen könnte. Auch das auf diese Weise mögliche Vermeiden von Übergängen zwischen unterschiedlichen Rohrquerschnitten, welches üblicherweise wiederum einen zusätzlichen Druckverlust mit sich bringt, ist auf diese Weise möglich.
-
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fluidik-Versorgungssystems ist vorgesehen, dass jedem an das Fluidik-Versorgungssystem angeschlossener Verbraucher eine Blende zugeordnet ist.
-
Die Blenden können insbesondere derart ausgeführt sein, dass diese ab einem Nenn-Volumenstrom in der jeweiligen Leitung bei einem bestimmten Zuwachs an in der jeweiligen Leitung zugeführten Fluid-Volumenstrom ein überproportional großer Zuwachs an Druckverlust erzeugen, so dass der von jedem Verbraucher verarbeitete Volumenstrom mit einer Abweichung von maximal 20% gleich ist.
-
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fluidik-Versorgungssystems ist vorgesehen, dass zumindest bereichsweise in dem Leitungsnetz in jedem Verbraucher eine Blende integriert ist.
-
Das Fluidik-Versorgungssystem kann generell ein Kühlsystem eines Fahrzeugs und insbesondere eines Flugzeugs sein und dabei als Fluid ein Kühlmedium verwendet werden. Auch kann das Fluidik-Versorgungssystem kann generell ein Klimasystem Fahrzeugs und insbesondere eines Flugzeugs sein und als Fluid Luft verwendet werden. Auch kann das Fluidik-Versorgungssystem ein Hydrauliksystem Fahrzeugs und insbesondere eines Flugzeugs sein und als Fluid Öl verwendet werden.
-
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fluidik-Versorgungssystems ist vorgesehen,
- – dass ein Teil der Blenden jeweils mittels einer Blenden-Einstellvorrichtung variabel zur Einstellung des Druckverlustes in Abhängigkeit des Volumenstroms ausgeführt ist,
- – dass das Fluidik-Versorgungssystem an zumindest einem Teil der Blenden und in der Strömungsrichtung des Fluids gesehen vor den diesen jeweils zugeordneten Verbrauchern zusätzlich jeweils zumindest einen Sensor zur Messung des Fluid-Druckes und/oder des Volumenstroms in der Leitung aufweist,
- – dass das Fluidik-Versorgungssystem eine Steuerungsvorrichtung aufweist, die funktional mit der Blenden-Einstellvorrichtung und den Sensoren verbunden ist und die Blenden derart einstellt, dass der Druck und/oder der Volumenstrom jeweils eien Mindestwert hat Bei dem verwendeten Fluid kann es sich insbesondere um ein inkompressibles Medium handeln.
-
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fluidik-Versorgungssystems ist vorgesehen, dass die Durchmesser der einzelnen Kühlleitungen des Kühlkreislaufs mit einer Abweichung von maximal 10% konstant sind.
-
Zur Auslegung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fluidik-Versorgungssystems wird ein Verfahren zur Auslegung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Fluidik-Versorgungssystems, in dem Fluidik-Versorgungssystem zumindest teilweise ein Leitungsnetz ausgebildet ist, bei dem Verbraucher in Bezug auf die Anordnung der Pumpe fluidisch parallel geschaltet sind, mit den folgenden Schritten durchgeführt:
- – Bestimmen des notwendigen Nennvolumenstroms jedes Verbrauchers,
- – Bestimmen des Druckverlustes aller Verbraucher,
- – Berechnen des Rohrleitungsdruckverlustes der Kühlleitungen, und
- – Auswählen einer Pumpe in Abhängigkeit der bestimmten und berechneten Druckverluste.
-
Durch das Verwenden eines erfindungsgemäßen Verfahrens für eine Ausführungsform des erfindungsgemäße Kühlvorrichtung kann bei der Auslegung, insbesondere bei der Auswahl der Pumpe, das Vorhandensein der Blende berücksichtigt werden. Durch die Blende kann, wie voranstehend ausführlich erläutert worden ist, der für alle Verbraucher notwendige Volumenstrom für den Leitungskreislauf in Bezug zu bekannten Fluidik-Versorgungssystemen deutlich, insbesondere auf einen Bereich in der Nähe des Nennvolumenstroms reduziert werden. Auf diese Weise ist also eine Pumpe möglich, die kleiner, leistungsärmer und damit auch kostengünstiger und leichter als bei bekannten Fluidik-Versorgungssystemen ist.
-
Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann vorteilhafterweise dahingehend weitergebildet sein, dass nach der Auswahl der Pumpe das Druckpotential des Fluids vor dem Verbraucher berechnet wird, der von der Pumpe am weitesten entfernt liegt. Dieses Druckpotential zu berechnen hat den Vorteil, dass bei der Auswahl der Pumpe und darüber hinaus bei der Auslegung der Leitungen, insbesondere der Rohrdurchmesser, dieses Druckpotential je nach gewünschter Auslegung des Fluidik-Versorgungssystems berücksichtigt werden kann. Insbesondere sind die nachfolgend erläuterten zwei Möglichkeiten der Auslegung basierend auf diesem verbleibenden Druckpotential möglich.
-
Zum einen kann es vorteilhaft sein, wenn die Auswahl der Pumpe derart erfolgt, dass das Druckpotential des Fluids vor dem Verbraucher, der von der Pumpe am weitesten entfernt liegt, größer ist als das notwendige Druckpotential des Fluids vor diesem Verbraucher. Wie ebenfalls mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Kühlvorrichtung ausführlich erläutert worden ist, handelt es sich bei dieser Auslegung um ein Vorsehen eines zusätzlichen Druckpotentials, das entweder mit einer erhöhten Sicherheit des Fluidik-Versorgungssystems im Einsatz, oder aber einer erhöhten Flexibilität des Fluidik-Versorgungssystems mit Bezug auf zuschaltbare weitere Verbraucher einhergeht.
-
Alternativ ist es möglich, dass die Auswahl der Pumpe bei einem erfindungsgemäßen Verfahren derart erfolgt, dass das Druckpotential des Fluids vor dem Verbraucher, der von der Pumpe am weitesten entfernt liegt, gleich dem notwendigen Druckpotential des Fluids vor diesem Verbraucher ist. Insbesondere liegt also das Druckpotential bei einer derartigen Auslegung im Wesentlichen bei dem notwendigen Druckpotential für die Überwindung des Druckverlustes des entsprechenden Verbrauchers. Auf diese Weise wird zwar kein Sicherheitspuffer mehr verbleiben, jedoch können damit sowohl die Pumpe, als auch die Rohrleitungen, welche die Leitungen einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Fluidik-Versorgungssystems bilden, kleiner und damit leichter und kostengünstiger ausgelegt werden. Es handelt sich bei dieser Ausführungsform also sozusagen um eine Minimalkonfiguration.
-
Die vorliegende Erfindung wird näher beschrieben, anhand der beigefügten Zeichnungsfiguren. Die dabei verwendeten Begrifflichkeiten „links”, „rechts”, „oben” und „unten” beziehen sich dabei auf eine Ausrichtung der Zeichnungsfiguren mit normal lesbaren Bezugszeichen. Es zeigen
-
1 eine schematische Darstellung eines Fließschemas einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fluidik-Versorgungssystems,
-
2 eine schematische Darstellung des Druckpotentials über den Verlauf einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fluidik-Versorgungssystems, und
-
3 eine Darstellung des Verlaufs des Druckverlustes aufgetragen über den Volumenstrom für eine Ausführungsform eines Elendes für ein Fluidik-Versorgungssystem.
-
In der 1 ist eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fluidik-Versorgungssystems 10 und z. B. eines Kühlsystems oder Hydrauliksystems schematisch als Fließschema für das Fluid in den Leitungen dargestellt. Das Fluidik-Versorgungssystem dieser Ausführungsform weist einen Kreislauf 30 auf, in dem eine Pumpe 60 angeordnet ist. Bei der Pumpe 60 kann es sich zum Beispiel um eine Kreiselpumpe handeln, welche einen variierbaren oder aber auch einen konstanten Volumenstrom von Fluid für den Kreislauf 30 zur Verfügung stellt. Mit anderen Worten transportiert die Pumpe 60 das Fluid durch den Fluidkreislauf 30. Der Fluidkreislauf 30 wiederum besteht aus einer Vielzahl von Kühlleitungen 40, die die Pumpe mit den einzelnen Verbrauchern 20a, 20b und 20n verbinden. Die Bezeichnung der Verbraucher 20a, 20b und 20n ist dabei so zu verstehen, dass es sich um eine beliebige Anzahl von Verbrauchern, also n-Verbrauchern handeln kann. Schematisch und beispielhaft ist der 1 eine Anordnung mit drei Verbrauchern 20a, 20b und 20n zu entnehmen.
-
Die Verbraucher 20a, 20b und 20n in der Ausführungsform der 1 sind parallel zueinander geschaltet. Das bedeutet also, dass für jeden der Verbraucher 20a, 20b und 20n eine Abzweigung 32 in dem Fluidkreislauf 30 vorgesehen ist, der aus der entsprechenden Kühlleitung 40 den jeweiligen Verbraucher 20a, 20b und 20n mit Fluid versorgt. In dem Fluidik-Versorgungssystem 10 zumindest teilweise ein Leitungsnetz ausgebildet ist, bei dem Verbraucher in Bezug auf die Anordnung der Pumpe fluidisch parallel geschaltet.
-
Für jeden Verbraucher ist darüber hinaus ein Volumenstrombegrenzer oder eine Drossel oder einer Blende 50a, 50b und 50n vorgesehen, der den Verbrauchervolumenstrom, also den Volumenstrom, der aus der Kühlleitung 40 in den Verbraucher 20a, 20b und 20n eintritt und diesen durchläuft, auf ein gewünschtes Maß regelt. Insbesondere handelt es sich bei den Blenden 50a, 50b und 50n um Drosselventile, die entweder selbstregelnd oder aktiv regelbar ausgelegt sind.
-
Die Charakteristik für die fluidische Wirkung der Blende 50a, 50b und 50n ist für eine Ausführungsform des Fluidik-Versorgungssystems als Beispiel der 3 zu entnehmen. Dort ist der von der jeweiligen Blende 50a, 50b und 50n bewirkte Druckverlust bei einem an dieser auftretenden tatsächlichen Volumenstrom durch diesen Blende 50a, 50b und 50n aufgetragen. Wie zu erkennen ist, handelt es sich dabei um einen Graphen, der einen im Bereich eines mit einer gestrichelten Linie markierten Nenn-Volumenstroms N eine relativ starke Krümmung oder einen Knick aufweist, ab welchen der Druckverlust überproportional stark über den weiteren Anstieg des Volumenstroms ansteigt. Die Kennlinie K der verwendeten Blenden ist insbesondere derart gestaltet, dass diese ab einem Nenn-Volumenstrom in der jeweiligen Leitung bei einem bestimmten Zuwachs an in der jeweiligen Leitung zugeführten Fluid-Volumenstrom ein überproportional großer Zuwachs an Druckverlust erzeugen, so dass der von jedem Verbraucher verarbeitete Volumenstrom mit einer Abweichung von maximal 20% gleich ist. Dabei kann die Kennlinie K derart verlaufen, dass auf beiden Seiten des Nenn-Volumenstroms der Kennlinie in von diesem ausgehenden Bereichen B1, B2 mit einer Größe von 10% des Nenn-Volumenstroms N der Zuwachs an Druckverlust um mehr als 10% größer ist als in einem gleich großen Bereich B3 der Kennlinie zumindest entgegen der Volumenstromrichtung gesehen vor diesen Bereichen und alternativ dazu auch in einem Bereich B4 hinter diesen Bereichen.
-
Insbesondere sind die Blenden 50a, 50b und 50n derart ausgelegt, dass der Knick in der Kennlinie gemäß der Darstellung in 3 bei einem Volumenstrom auftritt, der im Wesentlichen dem Nenn-Volumenstrom durch den jeweiligen Verbraucher entspricht oder in dessen Nähe liegt. Mit anderen Worten wird also beim Anstieg des Volumenstroms durch den jeweiligen Blende 50a, 50b und 50n gleichzeitig der entsprechende Druckverlust an dem Blende 50a, 50b und 50n ansteigen. Sobald der Volumenstrom durch den Blende 50a, 50b und 50n den Knick in der Kennlinie, also insbesondere den Nennvolumenstrom für den jeweiligen Verbraucher 20a, 20b und 20n, erreicht hat, wird der Druckverlust überproportional stark ansteigen. Der hohe Anstieg des Druckverlustes verhindert dabei im Wesentlichen ein weiteres Ansteigen des Volumenstroms durch die Blende 50a, 50b und 50n hindurch. Unter Verhindern ist dabei kein vollständiges, stoppen des Anstiegs des Volumenstroms durch den Blende 50a, 50b und 50n hindurch zu verstehen, sondern vielmehr ein deutliches Verlangsamen eines weiteren Anstiegs. Auf diese Weise wird der Grad des Überschreitens des Nennvolumenstroms auf ein Minimum begrenzt. Es kann also auch die Aussage getroffen werden, dass durch die Verwendung von Blenden die Entnahme des jeweiligen Verbrauchers über den Abzweig 32 aus der Leitung 40 auf den jeweils gewünschten Wert des Volumenstroms für den Verbraucher 20a, 20b und 20n, beziehungsweise den entsprechenden Nenn-Volumenstrom N begrenzt ist.
-
Durch eine erfindungsgemäße Ausführungsform eines Fluidik-Versorgungssystem und z. B. einer Kühlvorrichtung 10, insbesondere die erfindungsgemäße Verwendung der Blende 50a, 50b und 50n, ist dabei ein entscheidender Vorteil zu erzielen, der in 2 deutlich wird. In dieser 2 ist über den Verlauf des Fluidkreislaufs, insbesondere über den Verlauf der Leitung 40 von der Pumpe 60 bis zu dem Verbraucher 20n, der von der Pumpe 60 am weitesten entfernt liegt, der Druckverlust des Fluids, beziehungsweise dessen Druckpotential aufgetragen. Dabei sind zwei Kennlinien dargestellt, welche sich dadurch unterscheiden, dass die durchgezogene Kennlinie eine Kennlinie eines Fluidik-Versorgungssystems nach dem Stand der Technik ist, während es sich bei der gestrichelten Kennlinie um eine Kennlinie eines Fluidik-Versorgungssystem 10 nach der vorliegenden Erfindung handelt. Mit vertikal gestrichelten Linien sind darüber hinaus die drei Positionen der Abzweigungen 32 angezeichnet, an welchen Fluid aus den Kühlleitungen 40 in den jeweiligen Verbraucher 20a, 20b und 20n abgeführt wird.
-
Wie zu erkennen ist, nimmt das Druckpotential für beide Kennlinien über den Verlauf des Fluidkreislaufs 30 konstant ab. Diese konstante Abnahme liegt an der Rohrwandreibung der Leitungen 40, welche insbesondere in Zusammenhang mit der Art des Fluids und dessen Geschwindigkeit, also dessen Volumenstrom steht. Grundvoraussetzung für die Funktionsfähigkeit eines erfindungsgemäßen Fluidik-Versorgungssystems 10 ist es, dass am Verbraucher 20n, der von der Pumpe 60 am weitesten entfernt angeordnet ist, immer noch ein ausreichendes Druckpotential für das Fluid vorhanden ist, um auch diesen letzten Verbraucher 20n zu durchströmen. Dieses dafür notwendige Druckpotential, welches auch als Mindestdruckpotential bezeichnet werden kann, ist als horizontale Linie der 2 zu entnehmen.
-
Bei bekannten Fluidik-Versorgungssystemen und z. B. Kühlvorrichtungen wird zur Sicherstellung der Aufrechterhaltung des notwendigen Druckpotentials am letzten Verbraucher 20n mit Bezug auf die Pumpe 60, ein erhöhter Volumenstrom durch die Pumpe 60 erzeugt. Die Erhöhung des Volumenstroms bringt ein Problem mit sich, nämlich die Tatsache, dass durch die erhöhte Geschwindigkeit des Fluids in den Leitungen 40 eine erhöhte Rohreibung und damit ein erhöhter Druckverlust eintritt. Dies ist in der 2 daran zu erkennen, dass die durchgezogene Kennlinie für bekannte Kühlvorrichtungen relativ stark abfällt und durch den erhöhten Volumenstrom mit einem erhöhten Druckverlust beaufschlagt ist. Bei der Abzweigung 32 zum ersten Verbraucher 20a wird ein Teil des Volumenstroms abgezweigt, wodurch sich die Geschwindigkeit des Fluids in dem nachfolgenden Teil der Leitung 40 reduziert und damit der fallende Gradient der Kennlinie für bekannte Kühlvorrichtungen ebenfalls kleiner wird. Gleiches passiert bei der Abzweigung 32 zum zweiten Verbraucher 20b bis hin zum letzten Verbraucher 20n. Um sicherzustellen, dass der Gradient trotz des erhöhten Volumenstroms durch die Pumpe 60 nicht zu groß wird, müssen die Rohrleitungen für die Leitungen 40 bei bekannten Kühlvorrichtungen so groß dimensioniert werden, dass der Druckverlust so klein ist, dass sozusagen eine Punktlandung auf dem notwendigen Druckpotential für den Verbraucher 20n möglich wird, der von der Pumpe 60 am weitesten entfernt angeordnet ist.
-
Im Unterschied zu bekannten Kühlvorrichtungen wird bei einem erfindungsgemäßen Fluidik-Versorgungssystem 10 durch das Verwenden der Blende 50a, 50b und 50n der abgezweigte Volumenstrom für den jeweiligen Verbraucher 20a, 20b und 20n insbesondere auf den jeweiligen Nennvolumenstrom für den jeweiligen Verbraucher 20a, 20b und 20n begrenzt. Die Begrenzung resultiert darin, dass der nachfolgende Volumenstrom nach der Abzweigung nur um den entsprechenden abgezweigten Volumenstrom, also den notwendigen Nennvolumenstrom reduziert ist. Aus diesem Grund ist es auch möglich mit einem deutlich geringeren Volumenstrom durch die Pumpe 60 zu arbeiten, als dies bei bekannten Kühlvorrichtungen der Fall ist. Der geringere Volumenstrom und die damit einhergehende geringere Geschwindigkeit in den Leitungen 40 resultiert in einem geringeren Druckverlust über den Verlauf der Leitungen 40, und damit in einem kleineren Gradienten des Abfalls der entsprechenden Kennlinie (gestrichelte Linie) in 2. Mit anderen Worten kann ein geringerer Volumenstrom verwendet werden, der automatisch zu einem geringeren Druckverlust führt.
-
Der 2 sind somit die beiden Vorteile der erfindungsgemäßen Ausführung einer Kühlvorrichtung 10 augenscheinlich zu entnehmen. Zum einen kann mit einem geringeren Volumenstrom gearbeitet werden, der direkt zu einem höheren Druckpotential, also einem zusätzlichen Druckpotential an der Abzweigung 32 zu dem Verbraucher 20n führt, der von der Pumpe 60 am weitesten entfernt angeordnet ist. Dieses zusätzliche Druckpotential kann in zweierlei Weise verwendet werden. Zum einen ist es möglich, dass dieses zusätzliche Druckpotential als Sicherheitsabstand zum notwendigen Druckpotential an dieser Position verwendet wird, also um möglicherweise entstehende Leckagen in dem Fluidkreislauf 30 auffangen zu können. Auch eine höhere Flexibilität ist mit dem zusätzlichen Druckpotential einstellbar, also zum Beispiel ein Zuschalten von zusätzlichen, in der Figur nicht dargestellten, Verbrauchern zu der Kühlvorrichtung 10.
-
Für den Fall, dass weder eine erhöhte Flexibilität, noch eine erhöhte Sicherheit gewünscht oder notwendig ist, kann dieses zusätzliche Druckpotential dahingehend verwendet werden, dass die Pumpe 60 kleiner dimensioniert wird, beziehungsweise die Geometrien, insbesondere die Durchmesser der Rohrleitungen für die Leitungen 40 reduziert werden. Durch eine solche Reduktion werden Kosten für Pumpe und Rohrleitungen und darüber hinaus auch Gewicht eingespart. Mit Bezug auf die 2 würde eine voranstehend genannte Optimierung der Auslegung einer Kühlvorrichtung 10 zu einer Parallelverschiebung der entsprechenden Kennlinie (gestrichelte Linie in 2) führen. Diese würde parallel nach unten verschoben werden, bis der Schnittpunkt der Kennlinie mit der Position des Verbrauchers 20n, der von der Pumpe 60 am weitesten entfernt angeordnet ist, im Wesentlichen auf der horizontalen Linie liegt, die dem notwendigen Druckpotential des Fluids für die Überwindung des Druckverlustes des entsprechend letzten Verbrauchers 20n entspricht.
-
Nach einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Fluid-Versorgungssystems 10 ist zumindest eine an einem Gerät angeordnete Blende jeweils mittels einer Blenden-Einstellvorrichtung variabel zur Einstellung des mit der Blende in dem Leitungsabschnitt vor dem betreffenden Verbraucher erzielten Druckverlustes ausgeführt. Zu diesem Zweck kann in den Leitungsabschnitten, in denen für in diesen jeweils integrierten Verbrauchern der Fluid-Volumenstrom einzustellen oder zu regeln ist, zumindest eine Sensorvorrichtung zur Messung des durch die Blende jeweils erzeugten Druckverlustes und/oder eine Sensorvorrichtung zur Messung des Fluid-Volumenstroms in dem Leitungsabschnitt integriert. Das Fluid-Versorgungssystem 10 weist dabei weiterhin eine Steuerungsvorrichtung auf, die funktional mit der Blenden-Einstellvorrichtung zur Einstellung derselben und den Sensorvorrichtungen zum Empfang der von diesen jeweils erzeugten Sensorsignalen oder erfassten Strömungszuständen verbunden ist.
-
Die Sensorvorrichtung zur Messung der Druckverlustes kann insbesondere durch einen ersten Drucksensor, der in Bezug auf die Strömungsrichtung des Fluids vor der jeweiligen Verbraucher gelegen ist, und durch einen zweiten Drucksensor, der in Bezug auf die Strömungsrichtung des Fluids hinter der jeweiligen Verbraucher gelegen ist, realisiert sein. Durch diese von dem ersten und zweiten Drucksensor in einem vorgegebenen Zeitraum erzeugten Sensorwerte über den lokalen Druck des Fluids an den entsprechenden Stellen kann die Steuerungsvorrichtung den durch die Blende in ihrer jeweiligen Blendenstellung bewirkten Druckverlust im Fluid ermitteln. Über in Vorversuchen oder Kalibrierungen der Blende ermittelten Kennwerte derselben, die z. B. als Tabelle in der Steuerungsvorrichtung hinterlegt sind, kann die Steuerungsvorrichtung die an der Blende in dem jeweiligen Leitungsabschnitt erzeugten Volumenstrom ermittelt werden. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass mittels einer entsprechend im Leitungsabschnitt integrierten Sensorvorrichtung zur Ermittlung des Volumenstroms in diesem der Volumenstrom ermittelt wird. Aufgrund des von der Steuerungsvorrichtung ermittelten Volumenstroms des im jeweiligen Leitungsabschnitt strömenden Fluids als Ist-Wert kann die Steuerungsvorrichtung aufgrund einer Vorgabe, die konstant vorgegeben sein kann oder generell über eine der Steuerungsvorrichtung funktional zugeordneten Systemfunktion vorgegeben wird, ein Kommandosignal an die Blenden-Einstellvorrichtung erzeugen und an diese zur Kommandierung und Einstellung der Blende übermitteln. Das Kommandosignal kann insbesondere über eine in der Steuerungsvorrichtung implementierte und zuvor genannte Ansteuerungstabelle und/oder eine Regelungsfunktion erzeugt werden. Die Einstellung eines vorbestimmten Volumenstroms im jeweiligen Leitungsabschnitt kann somit unabhängig von den geometrischen Eigenschaften des Leitungsabschnitts und anderen Gegebenheiten im Leitungsabschnitt erfolgen. Insbesondere kann ein Volumenstrom spezifisch für den jeweils im Leitungsabschnitt integrierten zumindest einen Verbraucher eingestellt werden.
-
Bei einer derartigen Ausführungsform kann die Steuerungsvorrichtung insbesondere mit zumindest zwei Blenden des Fluidik-Versorgungssystems 10 funktional verbunden sein, wobei die zumindest zwei Blenden dieselbe Kennlinie für den Druckverlust über dem Volumenstrom gemäß 3 aufweisen.
-
Diese Ausführungsform kann z. B. in einem Kühlsystem eines Passagier-Flugzeugs realisiert sein, das zur Kühlung von Verbrauchern verschiedener Einrichtungen in demselben Flugzeug, wie z. B. Küchen oder das Cockpit vorgesehen sein kann. In diesem Fall können vorteilhafterweise die Verwendung derselben Kühlaggregate in verschiedenen derartigen Einrichtungen und somit Leitungsabschnitten verwendet werden, die über eine Blenden-Einstellungsvorrichtung jeweils einstellbar sind.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Kühlvorrichtung
- 20a
- Verbraucher
- 20b
- Verbraucher
- 20n
- Verbraucher
- 30
- Fluidkreislauf
- 32
- Abzweigung des Fluidkreislaufs
- 40
- Kühlleitungen
- 50a
- Blende
- 50b
- Blende
- 50n
- Blende
- 60
- Pumpe
