JP2014529037A - 燃料マニホルド冷却流の再循環システム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、2011年9月9日に出願された米国仮出願第61/532,924号の利益を主張し、当該仮出願は引用により本明細書に組み込まれる。
(技術分野)
本明細書で開示される主題は、全体的に、燃料システムに関し、より具体的には、ガスタービンエンジンに付随する燃料マニホルドのような燃料マニホルドにおける冷却流再循環に関する。
10 システム
20 フロースプリットバルブ
21 ハウジング
24 メイン流制御ポート
27 冷却チャンバ
28 冷却流出口ポート
30 ジェットポンプ
35 ベンチェリ部
40 パイロットマニホルド
42 パイロット燃料回路
44 パイロット流れストリーム
50 メインマニホルド
52 メイン燃料回路
56 低い静圧領域
60 燃料ノズル
61 冷却流コネクタ
62 パイロット部分
63 冷却流オリフィス
64 メイン部分
65 調量バルブ基準ライン
66 冷却流
67 メインノズル調量バルブ
68 冷却流チェックバルブ
69 燃料ノズルメイン流入口
70 冷却流回路
71 バイパス部
100 全体流れ
Claims (20)
- マニホルド冷却流のジェットポンプ駆動式再循環のためのシステムであって、
スプールバルブが内部に配置され、パイロットマニホルド及びメインマニホルドを取り付けたフロースプリットバルブと、
前記パイロットマニホルドに流体結合され、パイロット単独モードの作動において冷却流回路を介してメインマニホルドを通る冷却流の再循環を引き起こすよう構成されたジェットポンプと、
前記パイロットマニホルド及び前記メインマニホルドと流体連通した燃料ノズルと、
を備える、システム。 - 全体流れが前記フロースプリットバルブのほぼ上流側から受けられて前記フロースプリットバルブに流入し、前記フロースプリットバルブによって受けられた前記全体流れの少なくとも一部が、下流側のパイロットマニホルドに送られ、これによりパイロット流れストリームとなる、請求項1に記載のマニホルド冷却流のジェットポンプ駆動式再循環のためのシステム。
- 前記フロースプリットバルブが、(1)パイロット単独モードにおいて前記パイロットマニホルドのみに前記全体流れを送り、(2)メインプラスパイロットモードにおいて前記パイロットマニホルド及び前記メインマニホルドの両方に前記全体流れを送るように構成されている、請求項2に記載のマニホルド冷却流のジェットポンプ駆動式再循環のためのシステム。
- 前記パイロット単独モードにおいて、前記フロースプリットバルブに流入する前記全体流れの実質的に全てが調量されて前記パイロットマニホルドに送られるように、FADECによって前記スプールバルブが位置決めされ、前記パイロット単独モードにおいて、前記スプールバルブは、前記フロースプリットバルブ内に配置されたメインマニホルド流れポートに前記全体流れが流入するのを実質的に阻止し、前記パイロット流れストリームが、前記ジェットポンプのベンチェリ部を通過し、これにより前記パイロット流れストリームの全圧力に対して低い静圧領域が生成され、前記ジェットポンプの低い静圧領域が前記冷却流回路に接続される、請求項2に記載のマニホルド冷却流のジェットポンプ駆動式再循環のためのシステム。
- 前記燃料ノズルが、前記メインマニホルドに流体結合されたメインノズル調量バルブを含み、前記メインノズル調量バルブが、前記燃料ノズルに近接した前記パイロットマニホルドと圧力関連がある、請求項1に記載のマニホルド冷却流のジェットポンプ駆動式再循環のためのシステム。
- 前記パイロットモードにおいて、前記メインマニホルド内の冷却流が、前記燃料ノズルから前記フロースプリットバルブに向けて流れる、請求項5に記載のマニホルド冷却流のジェットポンプ駆動式再循環のためのシステム。
- 前記メインプラスパイロットモードにおいて、燃料が前記パイロットマニホルド内のパイロット燃料回路を通じて連続的に送られるように、FADECによって前記スプールバルブが位置決めされ、前記メインプラスパイロットモードにおいて、前記全体流れの一部が前記スプールバルブにより調量されて前記メインマニホルドに送られ、これによりメイン流れストリームとなり、前記メインプラスパイロットモードにおいて、前記スプールバルブが、前記冷却流回路を実質的に阻止するように位置付けられる、請求項2に記載のマニホルド冷却流のジェットポンプ駆動式再循環のためのシステム。
- 前記メインマニホルドが、メイン流制御ポートによって前記フロースプリットバルブに流体結合され、前記冷却流回路が、前記メインマニホルドを前記フロースプリットバルブに接続し、前記メイン流制御ポートをバイパスするバイパス部を含み、前記パイロット単独モードにおいて、前記スプールバルブが、前記マインマニホルド流れポートを実質的に阻止し、前記冷却流が前記バイパス部を通って流れる、請求項3に記載のマニホルド冷却流のジェットポンプ駆動式再循環のためのシステム。
- 燃料システムであって、
フロースプリットバルブと燃料ノズルとの間に流体結合されたパイロットマニホルドと、
前記フロースプリットバルブと前記燃料ノズルとの間に流体結合されたメインマニホルドと、
前記パイロットマニホルドと流体連通して動作可能に配置されたジェットポンプと、
を備え、
前記フロースプリットバルブから前記パイロットマニホルドを通って前記燃料ノズルまでのパイロット流れストリームが、前記ジェットポンプを通って流れて低静圧領域を生成するようになり、
前記燃料システムが更に、
前記メインマニホルド及び前記ジェットポンプの低静圧領域を動作可能に結合する冷却流回路と、
前記ジェットポンプの下流側で前記メインマニホルド及び前記パイロットマニホルドを動作可能に結合する冷却流コネクタと、
を備え、
パイロット単独モードにおいて、前記パイロットマニホルド、前記冷却流コネクタ、前記メインマニホルドを通って前記フロースプリットバルブに、及び前記冷却流回路を通って前記ジェットポンプの低静圧領域への冷却流が確立され、
メインプラスパイロットモードにおいて、前記メインマニホルドにおいて前記フロースプリットバルブから前記燃料ノズルへのメイン流れストリームが確立される、燃料システム。 - 前記パイロット単独モードにおいて、前記冷却流が、前記フロースプリットバルブの冷却流チャンバを通って流れる、請求項9に記載のシステム。
- 前記パイロット単独モードにおいて前記メインマニホルドを通る冷却流と、前記メインプラスパイロットモードにおいて前記メインマニホルドを通るメイン流れストリームとが、実質的に反対方向である、請求項9に記載のシステム。
- 前記冷却流コネクタの下流側で前記メインマニホルドに流体結合されたメインノズル調量バルブを更に備え、前記メインノズル調量バルブが、前記燃料ノズルに近接した前記パイロットマニホルドと圧力関連がある、請求項9に記載のシステム。
- 前記メインマニホルドが、メイン流制御ポートによって前記フロースプリットバルブに流体結合され、前記冷却流回路が、前記メインマニホルドを前記フロースプリットバルブに接続し、前記メイン流制御ポートをバイパスするバイパス部を含み、前記パイロット単独モードにおいて、前記スプールバルブが、前記マインマニホルド流れポートを実質的に阻止し、前記冷却流が前記バイパス部を通って流れる、請求項9に記載のシステム。
- 前記ジェットポンプが、前記フロースプリットバルブのハウジング内に配置される、請求項9に記載のシステム。
- 燃料システムを作動させる方法であって、
流体結合されたジェットポンプを含み且つ該ジェットポンプを通るパイロット流れストリームが前記ジェットポンプ内に低静圧領域を生成するようにするパイロットマニホルドを介して、フロースプリットバルブから燃料ノズルにパイロット流れストリームを配向するステップと、
パイロット単独モード選択時に、前記燃料ノズル近傍からメインマニホルドを通って前記フロースプリットバルブに冷却流を提供するステップと、
を含み、前記冷却流を提供するステップが、前記パイロットマニホルドから燃料ノズル近傍の前記メインマニホルドに冷却流を配向し、前記フロースプリットバルブから冷却流回路を介して前記ジェットポンプの低静圧領域に冷却流を配向するステップを含み、
前記方法が更に、
メインプラスパイロットモードの選択時に、前記フロースプリットバルブから前記メインマニホルドを介して前記燃料ノズルにメイン流れストリームを提供するステップを含む、方法。 - 前記パイロット単独モードにおいて、前記冷却流が、前記フロースプリットバルブの冷却流チャンバを通って流れる、請求項15に記載の方法。
- 前記パイロット単独モードにおいて前記メインマニホルドを通る冷却流と、前記メインプラスパイロットモードにおいて前記メインマニホルドを通るメイン流れストリームとが、実質的に反対方向である、請求項15に記載の方法。
- 前記メインマニホルドを通って前記冷却流を提供するステップが、前記メインマニホルドからバイパス部を通って前記フロースプリットバルブに冷却流を流すステップを含み、前記バイパス部が、前記フロースプリットバルブと前記メインマニホルドとを接続するメインマニホルド流れポートをバイパスする、請求項15に記載の方法。
- FADECを用いて前記パイロット単独モード又は前記メインプラスパイロットモードを選択するステップを更に含む、請求項15に記載の方法。
- 前記FADECを用いたパイロット単独モード又はメインプラスパイロットモードを選択するステップが、前記フロースプリットバルブに関連するスプールバルブを位置決めするステップを含む、請求項19に記載の方法。
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