JPH0222220B2 - - Google Patents

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JPH0222220B2
JPH0222220B2 JP59187224A JP18722484A JPH0222220B2 JP H0222220 B2 JPH0222220 B2 JP H0222220B2 JP 59187224 A JP59187224 A JP 59187224A JP 18722484 A JP18722484 A JP 18722484A JP H0222220 B2 JPH0222220 B2 JP H0222220B2
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fuel
positive displacement
displacement pump
pressure
return path
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Sharuru Muton Pieeru
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NASHIONARU DECHUUDO E DO KONSUTORYUKUSHION DE MOTOORU DABIASHION SOC
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C14/00Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations
    • F04C14/24Control of, monitoring of, or safety arrangements for, machines, pumps or pumping installations characterised by using valves controlling pressure or flow rate, e.g. discharge valves or unloading valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02CGAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C9/00Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
    • F02C9/26Control of fuel supply
    • F02C9/30Control of fuel supply characterised by variable fuel pump output

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はターボジエツト機のような航空機のタ
ービンエンジンの燃料供給システムにおける燃料
の自己加熱を降下させる装置に係る。
タービンエンジン、特にダクテツドフアンター
ボジエツトにおける特徴の1つは、高い飛行高度
及び低速運転状態では燃料消費率が非常に低いこ
とである。そのようなエンジン用の燃料供給シス
テムは、通常、エンジンの燃焼室に燃料を供給す
る容積式ポンプを有している。
容積式ポンプは、最大量の燃料を必要とする高
速運転及び/又は低い飛行高度状態において動作
しているエンジンに対して充分な燃料を供給する
ように設計されている。
上述の理由により、高い飛行高度及び低速運転
状態では、容積式ポンプはエンジン部に供給され
る燃料以外の多量の燃料を循環することになる。
この高い飛行高度及び低速運転状態において、循
環している多量の燃料は自己加熱されて37.8℃を
越えるような高温状態にまで達してしまう。
燃料の自己加熱を降下させる装置としては、本
出願人によるフランス特許第2232956号に記載さ
れている可変容量形ポンプを使用する装置があ
る。この装置によれば、エンジンに必要な燃料の
量に応じて可変容量形ポンプが、供給する燃料の
量を調整するようになつている。しかし、この装
置における可変容量形ポンプは、構造及び機構が
複雑であり燃料供給システム全体の信頼性を高く
することができないという問題がある。
本発明は上述の問題を解決するためのものであ
り、その目的は信頼性の高い燃料の自己加熱降下
装置を提供することにある。
本発明の装置は、燃料タンクを有する航空機用
タービンエンジン燃料供給システムにおける燃料
の自己加熱を降下させる装置であつて、吸口と排
口を有する高圧の容積式ポンプと、該燃料タンク
を該容積式ポンプの該吸口に接続する第1の供給
路と、該容積式ポンプの該排口をタービンエンジ
ンに接続する第2の供給路と、未使用燃料を該第
1の供給路へ返送するために該第2の供給路を該
第1の供給路に連結している戻り路と、該戻り路
と該第1の供給路との結合部すなわち、燃料タン
ク入口部の下流側及び該容積式ポンプの該吸口の
上流側の該第1の供給路に配置された、該容積式
ポンプへ供給される燃料の吸込圧力を変化させる
ための圧力調整弁と、該容積式ポンプの出力圧力
が所定の値に到達した際、該戻り路内の燃料の圧
力を検知し、該容積式ポンプ中にキヤビテーシヨ
ンを誘発するように該容積式ポンプへ供給される
燃料の該吸込圧力を低下させるべく該圧力調整弁
の開度を調整するために該圧力調整弁と該戻り路
とに接続された制御手段とを備えている。
燃料タンク入口部を通つて第1の供給路に入る
燃料は、圧力調整弁の開度により、容積式ポンプ
への吸込圧力を変化させて容積式ポンプへ供給さ
れる。これは、容積式ポンプ(ここでは歯車ポン
プ及び羽根ポンプを想定している)における歯車
の歯間空隙を充たす燃料の量を制御することによ
つて、容積式ポンプ中におけるキヤビテーシヨン
の誘発量を調整するために行なわれる。容積式ポ
ンプに誘発されたキヤビテーシヨンは、容積式ポ
ンプのシヤフトに対して作用している力を減少さ
せる。このシヤフトに作用する力は、容積式ポン
プから排出される燃料の流量、即ち吐出量に比例
するので、キヤビテーシヨンの誘発により、ポン
プからの燃料の吐出量が減少することになる。従
つて、一定容量の燃料を排出する機能を有する容
積式ポンプは、その内部に誘発されるキヤビテー
シヨンの誘発量を調整することにより、燃料の吐
出量を変化することが可能となる。
吸込圧力の変化による燃料の吐出量の変化は、
容積式ポンプの歯車の歯の大きさを小さくするこ
と及び歯車の直径を大きくすることによつて、さ
らに安定化する。
蒸気圧を上まわる燃料の与圧が燃料を充分に加
速できないために、歯車の歯の移動によつて生ず
る空洞を燃料により完全に満たすことができない
場合にキヤビテーシヨンは発生する。燃料の充填
損失は、歯車の歯の先端(流体が歯に沿つて流れ
るために得なければならない動圧が、蒸気圧に対
して得られる与圧を上迴つている場所である)か
ら出発して、接線速度が減少する歯の凹部へと進
展する。
以下図面に従つて本発明の実施例を説明する。
第1図は、内部にキヤビテーシヨンを誘発する容
積式ポンプを用いたタービンエンジンの燃料供給
システムの一部を示す。燃料タンクに接続された
燃料供給ポンプ(図示されていない)から延出し
ている燃料供給路1は、燃料タンク入口部9にて
接続している第1の供給路3により、容積式ポン
プ4の吸口と連結している。容積式ポンプ4の排
口は、該容積式ポンプ4から排出された燃料の一
部をタービンエンジンの燃焼室(図示されていな
い)に移送するための第2の供給路2と、第2の
供給路の入口部において接続されている。戻り路
8は、第2の供給路の入口部において第2の供給
路2と接続されており、タービンエンジンに送ら
れなかつた燃料を燃料タンク入口部9に移送し、
循環させる。
上述のように、高い飛行高度及び低速運転状態
においては、エンジンは容積式ポンプ4から排出
される燃料の一部を消費するのみなので、残りの
燃料を戻り路8により循環しなければならない。
この状態の極限において、燃料の温度は、循環し
ている燃料と新しく燃料タンクから送られてきた
燃料との混合により許容以上の高温になる。
自動調整弁6は、第2の供給路2の入口部に近
い戻り路8の部分に配置されており、その位置が
移動することにより戻り路8に供給される燃料の
流量を調整する。エンジンに供給される燃料の流
量を計量して提示する流量メーター装置5は、第
2の供給路2に配置されている。圧力損失検知器
7は、流量メーター装置5に接続されており、流
量メーター計5が計量している部分における燃料
の圧力損失を検知する。圧力損失検知器7は、自
動調整弁6の戻り路8側と反対の部分に連絡され
ている。圧力調整弁10は、燃料供給路1と戻り
路8とにはさまれた、燃料タンク入口部9の下流
部分に配置されている。
圧力調整弁10は、自動調整弁6に直結されて
いるが、自動調整弁6の作用が圧力調整弁10を
制御するような、両方の弁を相互に連結する手段
を用いてもよい。戻り路8への燃料の流量が増大
すると、自動調整弁6が開いて圧力調整弁10が
弁座の位置する方向に移動し、第1の供給路3に
おける容積式ポンプへの燃料の吸込圧力を減少す
る。圧力調整弁10の動作及び位置決めは、戻り
路8内の燃料の温度を検知するサーモスタツトを
有するセンサにより制御されてもよい。
これは燃料タンクが冷えており、燃料供給シス
テムにおける実質的な燃料の自己加熱が低く、許
容の温度内において容積式ポンプ内にキヤビテー
シヨンが誘発されないようにするためである。自
動調整弁6及び圧力調整弁10は、自動調整弁6
が最大の開度になるまで、圧力調整弁10が容積
式ポンプ4への燃料の吸込圧力を減少し始めない
ように寸法設計されている。このような状態は、
高速回転においてエンジンが低い燃料要求を有す
るような、過渡的或はまれな場合においてのみ起
きる。これらの条件下において、第1の供給路3
における容積式ポンプへの燃料の吸込圧力は、容
積式ポンプ内にキヤビテーシヨンを誘発するため
に減少される。キヤビテーシヨンは過渡的或はま
れな場合においてのみ発生するのでキヤビテーシ
ヨンよる容積式ポンプ損傷は、最小限にとどめら
れ、ポンプの寿命は充分に有る。
また、容積式ポンプにおいては、通常のころ軸
受及び一定のすきまを有するローターを用いてい
る。これは、流体式軸受を使用すると、キヤビテ
ーシヨンの誘発により流体軸受の流体膜に影響を
及ぼすためである。
第2A図及び第2B図は、それぞれ通常の場合
(第2A図)及びキヤビテーシヨンが誘発された
場合(第2B図)における一定の回転速度に関す
る容積式ポンプの作動を図示する。第2A図及び
第2B図は、ともに容積式ポンプの吐出量Qを吸
込圧力Pgの関数として示している。両図に共通
していることは、ある吸込圧力の値Pgnを越えた
吸込圧力Pgでは吐出量Qの値は一定であるが、
ある吸込圧力の値Pgnよりも低い吸込圧力Pgにお
いては、キヤビテーシヨンが容積式ポンプ内に誘
発されて、吐出量Qが減少することが示されてい
る。
第2A図に示されているように、通常の場合
は、容積式ポンプの作動点が直線部分にある、点
Aに位置しており、それに対応する吸込圧力Pg
の値P2が示されている。この吸込圧力Pgの値P2
における容積式ポンプの吐出量QAは、流量メー
ター装置5における流量QDAと、自動調整弁6に
おける戻り路8への流量QSAとの和に等しい。第
2B図に示されているように、容積式ポンプの作
動点が点Bに到達すると、吸込圧力Pgの値P1
示される。この吸込圧力Pgの値P1においては、
流量メーター装置5における流量が減少してQDB
になり、そして自動調整弁6における戻り路8へ
の流量は、その最大値であるQSBに達して、容積
式ポンプの吐出量QBはQB=QDB+QSBとなる。
図からも理解できるように、その吐出量QBは、
通常の場合の吐出量QAに比べて吐出量QC分だけ
減少している。これは、吸込圧力Pgの減少分ΔP
=(P2−P1)によつて生じたキヤビテーシヨンに
より及ぼされたものである。
本発明の装置においては、圧力調整弁は、戻り
路と第1の供給路との結合部の下流側及び容積式
ポンプの吸口の上流側の第1の供給路に配置され
ており、容積式ポンプの出力圧力が所定の値に達
した際に戻り路内の燃料の圧力を検知する制御手
段により、その開度が調整される。さらにこの圧
力調整弁は、容積式ポンプへ供給される燃料の吸
込圧力を低下させて容積式ポンプ中にキヤビテー
シヨンを誘発する構成となつている。
容積式ポンプは、排出する燃料の吐出量をキヤ
ビテーシヨンの誘発量により変化させて、エンジ
ンに供給されない未使用燃料の量を制限する構成
となつている。その結果、高い飛行高度及び低速
運転状態での非常に僅かな燃料消費量の場合にお
いて、定容量の燃料のみを排出する容積式ポンプ
を用いた従来の装置に比べて本発明の装置は未使
用燃料の量が減少し、燃料の自己加熱の降下率が
容積式ポンプからの燃料の吐出量の減少率にほぼ
等しい値となり、50%以上の降下率を得る。それ
ゆえに、本発明は構造及び機構が簡単でかつ信頼
性の高い燃料の自己加熱降下装置が得られるとい
う格別の効果を有するのである。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明における燃料供給システムに
おける燃料の自己加熱を降下させる装置の一部を
示す説明図。第2A図及び第2B図は、容積式ポ
ンプによる燃料の吸込圧力Pgの関数としての容
積式ポンプの吐出量Qを、夫々通常時(第2A
図)及びキヤビテーシヨン誘発時(第2B図)に
おいて示すグラフ。 1……燃料供給路、2……第2の供給路、3…
…第1の供給路、4……容積式ポンプ、5……流
量メーター装置、6……自動調整弁、7……圧力
損失検知器、8……戻り路、9……燃料タンク入
口部、10……圧力調整弁。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 燃料タンクを有する航空機用タービンエンジ
    ン燃料供給システムにおける燃料の自己加熱を降
    下させる装置であつて、吸口と排口を有する高圧
    の容積式ポンプと、該燃料タンクを該容積式ポン
    プの該吸口に接続する第1の供給路と、該容積式
    ポンプの該排口をタービンエンジンに接続する第
    2の供給路と、未使用燃料を該第1の供給路へ返
    送するために該第2の供給路を該第1の供給路に
    連結している戻り路と、該戻り路と該第1の供給
    路との結合部すなわち、燃料タンク入口部の下流
    側及び該容積式ポンプの該吸口の上流側の該第1
    の供給路に配置された、該容積式ポンプへ供給さ
    れる燃料の吸込圧力を変化させるための圧力調整
    弁と、該容積式ポンプの出力圧力が所定の値に到
    達した際、該戻り路内の燃料の圧力を検知し、該
    容積式ポンプ中にキヤビテーシヨンを誘発するよ
    うに該容積式ポンプへ供給される燃料の該吸込圧
    力を低下させるべく該圧力調整弁の開度を調整す
    るために該圧力調整弁と該戻り路とに接続された
    制御手段とを備えていることを特徴とする装置。 2 前記制御手段が、前記戻り路内の燃料の前記
    圧力を検知する特許請求の範囲第1項に記載の装
    置。 3 前記制御手段が、弁の開度が前記戻り路内の
    燃料の前記圧力に伴つて変化し、該戻り路に連絡
    されている自動調整弁と、 該自動調整弁を前記圧力調整弁に接続する手段
    とを備えている特許請求の範囲第2項に記載の装
    置。 4 前記制御手段が、前記戻り路内の燃料の温度
    を検知する特許請求の範囲第1項から第3項のい
    ずれか一項に記載の装置。 5 前記圧力調整弁が、前記戻り路及び前記第1
    の供給路の結合部の下流に位置する弁座と、前記
    制御手段に接続されており前記容積式ポンプへ供
    給される燃料の前記吸込圧力を変化するために、
    該弁座から離れたり近づいたりして可動する円錐
    形弁部とを備えている特許請求の範囲第1項から
    第4項のいずれか一項に記載の装置。
JP59187224A 1983-09-07 1984-09-06 タービンエンジンの燃料供給システムにおける燃料の自己加熱を降下させる装置 Granted JPS60150436A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8314248 1983-09-07
FR8314248A FR2551495B1 (fr) 1983-09-07 1983-09-07 Procede et dispositif pour reduire l'auto-echauffement d'un circuit de carburant de turbomachine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60150436A JPS60150436A (ja) 1985-08-08
JPH0222220B2 true JPH0222220B2 (ja) 1990-05-17

Family

ID=9292031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59187224A Granted JPS60150436A (ja) 1983-09-07 1984-09-06 タービンエンジンの燃料供給システムにおける燃料の自己加熱を降下させる装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4569202A (ja)
EP (1) EP0143674B1 (ja)
JP (1) JPS60150436A (ja)
DE (1) DE3466424D1 (ja)
FR (1) FR2551495B1 (ja)

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