JPS6183457A - ナセルからの空気漏洩の監視方法及び装置 - Google Patents
ナセルからの空気漏洩の監視方法及び装置Info
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- JPS6183457A JPS6183457A JP60181585A JP18158585A JPS6183457A JP S6183457 A JPS6183457 A JP S6183457A JP 60181585 A JP60181585 A JP 60181585A JP 18158585 A JP18158585 A JP 18158585A JP S6183457 A JPS6183457 A JP S6183457A
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- Japan
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- nacelle
- signal
- leakage
- ratio
- air
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
- G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
- G01M3/26—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Examining Or Testing Airtightness (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、タービン形式動力装置を動力源とする航空機
用のナセルに係り、一層詳細には、ナセル内の空気漏洩
を測定し且つ追跡するための手段に係る。
用のナセルに係り、一層詳細には、ナセル内の空気漏洩
を測定し且つ追跡するための手段に係る。
発明の背景
周知のように、動力装置及びナセル内の多くのダクト、
フランジ、継手及び連結により惹起される空気漏洩は航
空機への抗力の源を生じ、エンジンの仕事に損失を生じ
、従ってまた燃料経済性を低下させる。明らかに、燃料
費は高いので、この漏洩ヲ知り、スラスト・スペシフィ
ック・ツーエル・コンサンプジョン（Ｔ Ｓ Ｆ Ｃ）
の損失に関する計算を行い得ることが非常に重要になる
。このことは航空機オペレータに、漏洩の問題を除去す
るため航空機の運航を休止するのが得策か、ＴＳＦＣの
損失に起因する燃料費の増加にもかかわらず運航を継続
するのが得策かの判断を可能にする。従って、ナセルか
らの漏洩を追跡し、ＴＳＦＣの損失に関する計算を行い
且つ漏洩の源を知ることができれば、上記の判断のため
に有利であることは明らかである。
フランジ、継手及び連結により惹起される空気漏洩は航
空機への抗力の源を生じ、エンジンの仕事に損失を生じ
、従ってまた燃料経済性を低下させる。明らかに、燃料
費は高いので、この漏洩ヲ知り、スラスト・スペシフィ
ック・ツーエル・コンサンプジョン（Ｔ Ｓ Ｆ Ｃ）
の損失に関する計算を行い得ることが非常に重要になる
。このことは航空機オペレータに、漏洩の問題を除去す
るため航空機の運航を休止するのが得策か、ＴＳＦＣの
損失に起因する燃料費の増加にもかかわらず運航を継続
するのが得策かの判断を可能にする。従って、ナセルか
らの漏洩を追跡し、ＴＳＦＣの損失に関する計算を行い
且つ漏洩の源を知ることができれば、上記の判断のため
に有利であることは明らかである。
本願発明者は、ナセルの内部とナセルの外部（周囲）と
の間の圧力差を測定し、その値とナセル内への流入空気
の既知の量との比を計算することにより航空機のナセル
からの漏洩を追跡し得ることを見出した。こうして本願
発明者は、漏洩オリフィスの漏洩面積及び漏洩吐出係数
が未知であるにもかかわらず代表的な漏洩値を得ること
ができた。地上または航空機内で典型的に利用可能な汎
用また・は専用計算機の使用により、この値は連続的に
追跡され、またＴＳＦＣ損失の値に変換され、もしくは
保守手順を確立する標準として使用され得る。ナセル内
の空気の温度を測定することにより、４洩が低温の源か
ら生じているか、高温の源から生じているかを知ること
ができる。すなわち、温度が高いほうの源からのＩｉＡ
／′！ｉが温度が低いほうの源からの漏洩よりもＴＳＦ
Ｃ値に大きな影響を及ぼすとすれば、温度データはＴＳ
ＦＣ値に影響する。
の間の圧力差を測定し、その値とナセル内への流入空気
の既知の量との比を計算することにより航空機のナセル
からの漏洩を追跡し得ることを見出した。こうして本願
発明者は、漏洩オリフィスの漏洩面積及び漏洩吐出係数
が未知であるにもかかわらず代表的な漏洩値を得ること
ができた。地上または航空機内で典型的に利用可能な汎
用また・は専用計算機の使用により、この値は連続的に
追跡され、またＴＳＦＣ損失の値に変換され、もしくは
保守手順を確立する標準として使用され得る。ナセル内
の空気の温度を測定することにより、４洩が低温の源か
ら生じているか、高温の源から生じているかを知ること
ができる。すなわち、温度が高いほうの源からのＩｉＡ
／′！ｉが温度が低いほうの源からの漏洩よりもＴＳＦ
Ｃ値に大きな影響を及ぼすとすれば、温度データはＴＳ
ＦＣ値に影響する。
設備によっては、監視された温度及び圧力を機上の飛行
データ記録計に記録し、このデータを地上または機上の
適当な計算機に与えて必要な計算を行うことが意図され
る。
データ記録計に記録し、このデータを地上または機上の
適当な計算機に与えて必要な計算を行うことが意図され
る。
発明の開示
本発明の目的は、航空機用としてナセルからの漏洩を追
跡し、且つＴ’ＳＦＨの損失に関する計算を行う手段を
提供することである。本発明の特徴は、所与の空気流が
ナセルに供給される時及び供給されない時にナセルの外
側の空気圧力とその内側の空気圧力との間の圧力差を測
定することである。
跡し、且つＴ’ＳＦＨの損失に関する計算を行う手段を
提供することである。本発明の特徴は、所与の空気流が
ナセルに供給される時及び供給されない時にナセルの外
側の空気圧力とその内側の空気圧力との間の圧力差を測
定することである。
本発明の池の特徴は、漏洩の源の決定を助けるために温
度センサを含んでいることである。
度センサを含んでいることである。
本発明の他の特徴及び利点は以下にその好ましい実施例
を図面により詳細に説明するなかで一層明らかになろう
。
を図面により詳細に説明するなかで一層明らかになろう
。
発明を実施するための最良の形態
本発明を、ファン／ジェット形式動力装置と共に使用さ
れるの好ましい実施（ダＩについて説明するが、当業者
に明らかなように、本発明は、ナセル内に収容される任
意の形式の動力装置に応用可能である。また、説明され
るシステムは、本願の譲受人と同一の譲受人に譲渡され
た１９７８年１付２４日付米国特許第４，０６９，６６
２号明細書に開示されているようなエンジンケースの外
側に空気を流す形式の能動的間隙制御（Ａ ＣＣ）が行
われる場合に都合良く応用されるが、このことは本発明
を実施するのに必要な要素ではない。
れるの好ましい実施（ダＩについて説明するが、当業者
に明らかなように、本発明は、ナセル内に収容される任
意の形式の動力装置に応用可能である。また、説明され
るシステムは、本願の譲受人と同一の譲受人に譲渡され
た１９７８年１付２４日付米国特許第４，０６９，６６
２号明細書に開示されているようなエンジンケースの外
側に空気を流す形式の能動的間隙制御（Ａ ＣＣ）が行
われる場合に都合良く応用されるが、このことは本発明
を実施するのに必要な要素ではない。
第１図かられがもように、タービン形式動力装置（ファ
ン／ジェット）１０は全体として参照符号１２を付され
ているナセル内に収容されている。図示されているよう
なファン形式エンジンでは、バイパスダクト１４は典型
的に、ファン空気を機外へ導くためのナセルにより形成
されている。
ン／ジェット）１０は全体として参照符号１２を付され
ているナセル内に収容されている。図示されているよう
なファン形式エンジンでは、バイパスダクト１４は典型
的に、ファン空気を機外へ導くためのナセルにより形成
されている。
上記のように、この実施例は能動的間隙制御を取入れて
おり、その詳細については前記米国特許第４．０６９，
６６２号明細書を参照されたい。ここでは、ファン吐出
空気は吐出ダクト１４からマニホルド１６内ヘブリード
されてスプレィバー１６及び１８へ供給されていること
に言及するだけで十分であろう。スプレィバーは、回転
ブレード（圧縮機および（または）タービン）の先端間
隙を制御するためエンジンケースを収縮させるべく空気
をエンジンケース上に流す。この空気は後方へ流れてエ
ンジン吐出空気と共に吐出し、もしくはナセル内の他の
漏洩と同様にナセルの表皮を通って漏洩する。これらの
漏洩経路は、現在使用されているナセルにこれらの漏洩
の問題があるとは有名であるので、ここには図示されて
いない。
おり、その詳細については前記米国特許第４．０６９，
６６２号明細書を参照されたい。ここでは、ファン吐出
空気は吐出ダクト１４からマニホルド１６内ヘブリード
されてスプレィバー１６及び１８へ供給されていること
に言及するだけで十分であろう。スプレィバーは、回転
ブレード（圧縮機および（または）タービン）の先端間
隙を制御するためエンジンケースを収縮させるべく空気
をエンジンケース上に流す。この空気は後方へ流れてエ
ンジン吐出空気と共に吐出し、もしくはナセル内の他の
漏洩と同様にナセルの表皮を通って漏洩する。これらの
漏洩経路は、現在使用されているナセルにこれらの漏洩
の問題があるとは有名であるので、ここには図示されて
いない。
本発明は、この漏洩を測定し且つ追跡し、またこのよう
な漏洩をどの時点で修理すべきか示す情報を与えるため
の計算を行うのに用いられる。さらに、本発明は、この
ような漏洩の源を知るために温度を検出することを意図
している。
な漏洩をどの時点で修理すべきか示す情報を与えるため
の計算を行うのに用いられる。さらに、本発明は、この
ような漏洩の源を知るために温度を検出することを意図
している。
本発明によれば、全体として参照符号２０を付されてい
る適当な圧力差トランスデエーサが、適当な圧力タップ
及び導管２２を経てナセルの内部の圧力を検出し且つ適
当な圧力タップ及び導管２４を経てナセルの外部の圧力
を検出して、これらの圧力の差を示す出力信号を生ずる
。この出力信号は飛行データ記録計に記録され、または
直接に計算機に与えられる。計算機は、その値を計算し
、ナセル内へ所与の空気流が注入される時に得られるべ
き圧力差信号の値と比較する専用または汎用計算機であ
ってよい。
る適当な圧力差トランスデエーサが、適当な圧力タップ
及び導管２２を経てナセルの内部の圧力を検出し且つ適
当な圧力タップ及び導管２４を経てナセルの外部の圧力
を検出して、これらの圧力の差を示す出力信号を生ずる
。この出力信号は飛行データ記録計に記録され、または
直接に計算機に与えられる。計算機は、その値を計算し
、ナセル内へ所与の空気流が注入される時に得られるべ
き圧力差信号の値と比較する専用または汎用計算機であ
ってよい。
明らかに、前記米国特許第４，０６９，６６２号明細書
に記載されている形式の能動的間隙制御が行われる設備
では、この空気はスプレィバーを通じて空気を流すこと
により得られる。既知の空気流注入の前後に圧力差を測
定する目的は下記の説明から明らかになろう。
に記載されている形式の能動的間隙制御が行われる設備
では、この空気はスプレィバーを通じて空気を流すこと
により得られる。既知の空気流注入の前後に圧力差を測
定する目的は下記の説明から明らかになろう。
漏洩開口の面積は少なからず且つ連続的に変化するので
、また吐出係数は都合良く知られていないので、本発明
による計算はこれらの未知量を、所与の空気流がナセル
内へ注入されている時の値とこの空気流が遮断されてい
る時の値との比を形成することにより求める。これらの
比を形成することにより、漏洩に注意すべき時点を知る
のに十分な精度で漏洩がＴＳＦＣに関して計算される。
、また吐出係数は都合良く知られていないので、本発明
による計算はこれらの未知量を、所与の空気流がナセル
内へ注入されている時の値とこの空気流が遮断されてい
る時の値との比を形成することにより求める。これらの
比を形成することにより、漏洩に注意すべき時点を知る
のに十分な精度で漏洩がＴＳＦＣに関して計算される。
これらの比を求めるために必要な計算は下記の例を考察
することにより最も良く理解されよう。
することにより最も良く理解されよう。
この例では下記の記号が使用される。
Ｐ＝正圧
力ｃ＝＝ナセルの内側の圧力
Ｐａ＝ミニナセル側（又は周囲）の圧力Ｗ＝空気流１１
４７ｓ Ｔ＝湯温 度＝全漏洩面積 ＰＳ［Ａ＝絶対ポンド毎平方インチ Ｃｏ＝機外への漏洩の吐出係数 下記の測定を仮定する。
４７ｓ Ｔ＝湯温 度＝全漏洩面積 ＰＳ［Ａ＝絶対ポンド毎平方インチ Ｃｏ＝機外への漏洩の吐出係数 下記の測定を仮定する。
ＰＣ＝４．０ ＰＳＩＡ （０，２８に＋ｒ／ａｄ
）Ｐ２＝３．５ ＰＳＩＡ （０，２５ｋｒ／ｃｄ
）圧力比を計算する（航空機計装は圧力差信号を比信号
に変換するのに適している）。
）Ｐ２＝３．５ ＰＳＩＡ （０，２５ｋｒ／ｃｄ
）圧力比を計算する（航空機計装は圧力差信号を比信号
に変換するのに適している）。
Ｐ （／ Ｐ ａ ” ４．０ ／ ３．５ ＝ １．
１４３第２図に示されている周知の等エントロピー曲線
から下式が得られる。
１４３第２図に示されている周知の等エントロピー曲線
から下式が得られる。
Ｗ−Ｊ／ （Ａ ・Ｐｃ −Ｃｏ）＝０．３６流量
１．ＱＩＪ／ｓ （０，４５ｋｇ／ ｓ） （ＷＡ
ｃ ｃ）にターンオンされる時に能動的間隙制御（Ａ
ＣＣ）を仮定する（他の手段が所与の空気量を流すのに
利用され得る）。
１．ＱＩＪ／ｓ （０，４５ｋｇ／ ｓ） （ＷＡ
ｃ ｃ）にターンオンされる時に能動的間隙制御（Ａ
ＣＣ）を仮定する（他の手段が所与の空気量を流すのに
利用され得る）。
ｐ ｃ’を（ＡＣＣがターンオンされた後に）４．２５
ＰＳＩＡ （０，２９９ｋｒ／ａｄ）と仮定する。
ＰＳＩＡ （０，２９９ｋｒ／ａｄ）と仮定する。
圧力比を下記のように計算する。
Ｐ （’／Ｐ ｃ ＝４．２５／３．５−１．２１４第
２図の等エントロピー曲線から下式が得られる。
２図の等エントロピー曲線から下式が得られる。
ｗ゛・ｊｆ ／ （Ａ−Ｐ ｃ’） ＝ ０．４１空気
流量パラメータＷ−π／（Ａ−Ｐ・Ｃｏ）の比は （Ｗ−ｆｆ／ （Ａ−Ｐ ｃ−Ｃｏ） ） ／ （Ｗ’
／Ｔ’／（Ａ−Ｐど−Ｃｏ ） ） ＝ （Ｗ−ｇ ／
Ｐ ｃ ）／ （Ｗ’ＪＴ’／Ｐ ｃ’） ＝０．３
６１０．４１ ＝０．８７８＝Ｒ 面積値は吐出係数と相殺する。Ｐｃ、Ｐど、Ｔ及びＴ′
が測定される。
流量パラメータＷ−π／（Ａ−Ｐ・Ｃｏ）の比は （Ｗ−ｆｆ／ （Ａ−Ｐ ｃ−Ｃｏ） ） ／ （Ｗ’
／Ｔ’／（Ａ−Ｐど−Ｃｏ ） ） ＝ （Ｗ−ｇ ／
Ｐ ｃ ）／ （Ｗ’ＪＴ’／Ｐ ｃ’） ＝０．３
６１０．４１ ＝０．８７８＝Ｒ 面積値は吐出係数と相殺する。Ｐｃ、Ｐど、Ｔ及びＴ′
が測定される。
Ｗ’ ＝Ｗ＋ （１，（ＨＡ／５）（＝Ｗ＋ （
０，４５ｋｇ／ ｓ ） ）−Ｗ＋ＷＡ ｃ ｃ であるので、 Ｗ＝ Ｒ（ｗ′−ｆｆ ／ Ｐ ｃ′） ／ （Ｐ ｃ
／Ｗ ）Ｗ＝ＷＡｃｃ ［（（Ｐｃ”Ｊ′ｒ）／ （
Ｒ−Ｐｃ・／ｒ）−１］” となる。
０，４５ｋｇ／ ｓ ） ）−Ｗ＋ＷＡ ｃ ｃ であるので、 Ｗ＝ Ｒ（ｗ′−ｆｆ ／ Ｐ ｃ′） ／ （Ｐ ｃ
／Ｗ ）Ｗ＝ＷＡｃｃ ［（（Ｐｃ”Ｊ′ｒ）／ （
Ｒ−Ｐｃ・／ｒ）−１］” となる。
漏洩流量（Ｗ）について解くと、
Ｗ−１［（１１０，８７８） −１３”＝７．１９７Ｅ
Ａ／ｓ （３，２６５ｋｇ／ｓ）となる（この例の目
的にとって小さい圧力及び温度変化は無視している）。
Ａ／ｓ （３，２６５ｋｇ／ｓ）となる（この例の目
的にとって小さい圧力及び温度変化は無視している）。
検出された温度は３００°と仮定する。
この温度は正規の４００°の温度（漏洩なし）と比較し
て、３５，０００フイート（１０５００ｍ）の高度を示
す。これは正規以下であり、漏洩はファン空気からであ
る。
て、３５，０００フイート（１０５００ｍ）の高度を示
す。これは正規以下であり、漏洩はファン空気からであ
る。
以上に於ては本発明を特定の好ましい実施例について説
明してきたが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
明してきたが、本発明はこれらの実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲内にて種々の実施例が可能で
あることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を部分的に断面図で、また部分
的に概要図で示す図である。 第２図は等エントロピー流れ曲線のグラフである。 １０・・・タービン形式動力装置、１２・・・ナセル、
１４・・・バイパスダクト、１６・・・マニホルド、１
８・・・スプレィバー、２０・・・圧力差トランスデユ
ーサ、２２．２４・・・圧カタフブ及び導管 特許出願人 ユナイテッド・チクノロシーズ・コーポ
レイション
的に概要図で示す図である。 第２図は等エントロピー流れ曲線のグラフである。 １０・・・タービン形式動力装置、１２・・・ナセル、
１４・・・バイパスダクト、１６・・・マニホルド、１
８・・・スプレィバー、２０・・・圧力差トランスデユ
ーサ、２２．２４・・・圧カタフブ及び導管 特許出願人 ユナイテッド・チクノロシーズ・コーポ
レイション
Claims (2)
- （１）空気漏洩を免れないガスタービン動力装置を収容
しているナセルからの空気漏洩を監視する方法に於て、 ａ）第一の信号及び第二の信号を発生するため、静穏状
態と所定の量の空気がナセル内へ注入されている状態と
の双方で前記ナセルの内側の圧力を検出する過程と、 ｂ）第三の信号を発生するため、前記ナセルの外側の圧
力を検出する過程と、 ｃ）第四の信号及び第五の信号を得るため、前記第一及
び第三の信号の比ならびに前記第二及び第三の信号の比
を計算する過程と、 ｄ）前記ｃ）の過程で計算された比から、ナセル内に生
ずる流れの形式に適した予め選定された等エントロピー
流れ曲線により、前記ナセルに流入する圧縮性流体及び
前記ナセルから流出する圧縮性流体の等エントロピー関
係から定まる流れパラメータを計算する過程と、 ｅ）第四の信号及び第五の信号の比から静的流れ式によ
り、ナセル内に存在している漏洩の量を計算する過程と を含んでいることを特徴とするナセルからの空気漏洩の
監視方法。 - （２）航空機に動力を与える動力装置を収容しているナ
セルからの空気漏洩の量を監視する装置に於て、静穏状
態と所定の量の空気がナセル内へ供給されている状態と
の双方で前記ナセルの内側及び外側の圧力を検出して、
前記状態の各々で前記圧力の比を示す第一の信号及び第
二の信号を発生するための手段と、前記信号の各々に対
する空気流れパラメータを選定し且つ静的流れ式内で前
記値の比をとることにより既知の等エントロピー曲線か
ら漏洩の量を計算するための手段と、前記漏洩が所与の
値を越える時点を示すべく前記の計算された値に応答す
る手段とを含んでいることを特徴とするナセルからの空
気漏洩の監視装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US655123 | 1984-09-26 | ||
| US06/655,123 US4621520A (en) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | Leakage detection and tracking system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6183457A true JPS6183457A (ja) | 1986-04-28 |
| JPH0520569B2 JPH0520569B2 (ja) | 1993-03-19 |
Family
ID=24627625
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60181585A Granted JPS6183457A (ja) | 1984-09-26 | 1985-08-19 | ナセルからの空気漏洩の監視方法及び装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4621520A (ja) |
| EP (1) | EP0177433B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6183457A (ja) |
| DE (2) | DE177433T1 (ja) |
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| JP2006224054A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気集塵ユニット |
| JP2006247441A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気集塵ユニット |
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-
1984
- 1984-09-26 US US06/655,123 patent/US4621520A/en not_active Expired - Lifetime
-
1985
- 1985-08-01 EP EP85630121A patent/EP0177433B1/en not_active Expired
- 1985-08-01 DE DE198585630121T patent/DE177433T1/de active Pending
- 1985-08-01 DE DE8585630121T patent/DE3573475D1/de not_active Expired
- 1985-08-19 JP JP60181585A patent/JPS6183457A/ja active Granted
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|---|---|---|---|---|
| JP2006224054A (ja) * | 2005-02-21 | 2006-08-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気集塵ユニット |
| JP2006247441A (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電気集塵ユニット |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0177433A3 (en) | 1987-09-16 |
| EP0177433A2 (en) | 1986-04-09 |
| US4621520A (en) | 1986-11-11 |
| EP0177433B1 (en) | 1989-10-04 |
| DE177433T1 (de) | 1986-07-24 |
| JPH0520569B2 (ja) | 1993-03-19 |
| DE3573475D1 (en) | 1989-11-09 |
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