RU2752332C1 - System for regulating fuel supply to afterburner of turbojet engine - Google Patents
System for regulating fuel supply to afterburner of turbojet engine Download PDFInfo
- Publication number
- RU2752332C1 RU2752332C1 RU2020137951A RU2020137951A RU2752332C1 RU 2752332 C1 RU2752332 C1 RU 2752332C1 RU 2020137951 A RU2020137951 A RU 2020137951A RU 2020137951 A RU2020137951 A RU 2020137951A RU 2752332 C1 RU2752332 C1 RU 2752332C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- afterburner
- fuel
- engine
- manifold
- collector
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/28—Regulating systems responsive to plant or ambient parameters, e.g. temperature, pressure, rotor speed
Abstract
Description
Изобретение относится к области авиационного двигателестроения, в частности, к системам регулирования подачи топлива в форсажные камеры авиационных турбореактивных двигателей (ТРДФ и ТРДДФ).The invention relates to the field of aircraft engine building, in particular, to systems for regulating the supply of fuel to the afterburners of aircraft turbojet engines (TRDF and TRDDF).
Организация рабочего процесса в форсажных камерах ТРДДФ сопряжена с дополнительными трудностями. Смешение потоков горячего газа и холодного воздуха осуществляется перед стабилизаторами пламени, и в поперечном сечении камеры возникает существенная неравномерность газового потока по температуре, коэффициенту избытка воздуха и скорости. Эта неравномерность усиливается с увеличением скорости полета самолета, так как возрастает степень двухконтурности двигателя.The organization of the workflow in the afterburners of the TRDDF is fraught with additional difficulties. The mixing of hot gas and cold air flows is carried out in front of the flame stabilizers, and in the cross section of the chamber there is a significant unevenness of the gas flow in temperature, excess air ratio and velocity. This unevenness increases with an increase in the flight speed of the aircraft, since the degree of bypass of the engine increases.
Применительно к форсированным режимам работы двигателя основными проблемами управления являются обеспечение и поддержание оптимального состава топливовоздушной смеси в форсажной камере сгорания (αΣopt). (Коршенко В.Н., Мосягин В.В., К вопросу о структуре газового потока во фронтовом устройстве форсажной камеры сгорания ТРДДФ. // Климовские чтения-2014: перспективные направления развития авиадвигателестроения: сборник докладов международной научно-технической конференции. В 2-х т. - СПб.: Изд-во «Скифия-принт», 2014. - Т. 1 - 19…31 с.)With regard to the forced operation of the engine, the main control problems are the provision and maintenance of the optimal composition of the fuel-air mixture in the afterburner (α Σopt ). (Korshenko V.N., Mosyagin V.V., On the question of the structure of the gas flow in the front-line device of the afterburner combustion chamber of the TRDDF. // Klimovskie readings-2014: promising directions for the development of aircraft engine building: collection of reports of the international scientific and technical conference. x t. - SPb .: Publishing house "Scythia-print", 2014. - T. 1 - 19 ... 31 p.)
Известна форсажная камера двухконтурного турбореактивного двигателя со смешением потоков, содержащая корпус, смеситель, фронтовое устройство с распылителями форсажного топлива, состоящее из первого пускового коллектора со стабилизаторами пламени, второго и, открывающегося по заданному давлению во втором коллекторе, третьего коллектора, пропускающего через себя возрастающий расход форсажного топлива, предназначенных для равномерного распределения форсажного топлива по сечению камеры сгорания, (RU №2641191) Недостатком такой системы подачи и смешения является частичное погасание пламени в стабилизаторах при открытии третьего коллектора и плохое распыливание топлива при малых расходах через третий коллектор, что свойственно полетам на большой высоте (Коцюбинский С.В. Повышение полноты сгорания в форсажной камере двухконтурного турбореактивного двигателя РД-33 // Климовские чтения-2019: перспективные направления развития авиадвигателестроения: сборник статей научно-технической конференции. - СПб.: Изд-во «Скифия-принт», 2019. - С 223…229).Known afterburner of a two-circuit turbojet engine with mixing flows, containing a housing, a mixer, a front-line device with afterburner nozzles, consisting of a first starting manifold with flame stabilizers, a second and, opening at a given pressure in the second manifold, a third manifold that passes an increasing flow through itself afterburner, designed for uniform distribution of afterburner fuel over the combustion chamber cross-section, (RU # 2641191) The disadvantage of such a feed and mixing system is the partial extinction of the flame in the stabilizers when the third manifold is opened and poor atomization of fuel at low flow rates through the third manifold, which is typical of flights on high altitude (Kotsyubinsky S.V. Increasing the combustion efficiency in the afterburner of the RD-33 bypass turbojet engine // Klimovskie readings-2019: promising directions for the development of aircraft engine building: collection of articles of the scientific and technical conference. - SPb .: Publishing house "Scythia-print", 2019. - From 223 ... 229).
Задачей изобретения является создание в форсажных коллекторах такого расхода и давления, которое обеспечит качественное распыливание форсажного топлива и создание однородной топливовоздушной смеси во всем диапазоне расходов в любой точке сечения перед фронтовым устройством форсажной камеры.The objective of the invention is to create in the afterburner such a flow rate and pressure that will ensure high-quality atomization of the afterburner and the creation of a homogeneous fuel-air mixture over the entire flow rate range at any point of the section in front of the front afterburner device.
Техническим результатом является улучшение управления двигателем и повышение устойчивости работы двигателя на форсажных режимах за счет обеспечения качественного и равномерного распыливания форсажного топлива.The technical result is to improve engine control and increase the stability of the engine in afterburner modes by ensuring high-quality and uniform atomization of afterburner fuel.
Поставленная задача решается тем, что предлагается система подачи топлива в форсажную камеру турбореактивного двигателя, содержащая блок управления, топливный бак, форсажный насос, регулятор расхода форсажного топлива, распределитель, направляющий, в зависимости от давления газов в форсажной камере и заданного режима работы двигателя, топливо в первый коллектор со стабилизаторами пламени, второй коллектор и третий коллектор, отличающаяся тем что за распределителем в трубопроводе второго коллектора установлен отсечной клапан, который открывается и закрывается по командам блока управления при достижении заданных значений давления во втором и третьем коллекторах, обеспечивая перераспределение расхода форсажного топлива между вторым и третьим коллекторами для качественного распыла и распределения топливовоздушной смеси по сечению форсажной камеры.The problem is solved by the fact that a system of fuel supply to the afterburner of a turbojet engine is proposed, which contains a control unit, a fuel tank, an afterburner pump, an afterburner consumption regulator, a distributor that directs, depending on the gas pressure in the afterburner and a given engine operating mode, fuel into the first manifold with flame stabilizers, the second manifold and the third manifold, characterized in that a shut-off valve is installed behind the distributor in the pipeline of the second manifold, which opens and closes at the commands of the control unit when the preset pressure values in the second and third manifolds are reached, providing redistribution of the afterburner fuel consumption between the second and third manifolds for high-quality atomization and distribution of the air-fuel mixture over the afterburner section.
Сущность изобретения поясняется графическими материалами:The essence of the invention is illustrated by graphic materials:
Фиг. 1. Функциональная схема системы регулирования подачи топлива в форсажную камеру турбореактивного двигателя, гдеFIG. 1. Functional diagram of the system for regulating the fuel supply to the afterburner of a turbojet engine, where
1 - топливный бак,1 - fuel tank,
2 - форсажный насос,2 - afterburner pump,
3 - регулятор расхода форсажного топлива,3 - afterburner consumption regulator,
4 - распределитель,4 - distributor,
5 - форсажная камера сгорания,5 - afterburner combustion chamber,
6 - рычаг управления двигателем (РУД),6 - engine control lever (throttle),
7 - первый коллектор (1 ТК),7 - the first collector (1 TC),
8 - второй коллектор (2 ТК),8 - the second collector (2 TC),
9 - третий коллектор (3 ТК),9 - the third collector (3 TC),
10 - отсечной клапан,10 - shut-off valve,
11 - блок управления,11 - control unit,
12 - датчик давления в коллекторе 8,12 - pressure sensor in the
13 - датчик давления в коллекторе 9.13 -
Фиг. 2 - График распределения форсажного топлива по коллекторам от изменения положения рычага управления двигателем;FIG. 2 - Schedule of afterburner fuel distribution over the manifolds from changes in the position of the engine control lever;
Распределитель топлива с целью сокращения времени приемистости имеет функцию (н/д) подачи не дозированного топлива для заполнения при открытии второго и третьего форсажных коллекторов. За распределителем в трубопроводе второго коллектора установлен отсечной клапан, открывающийся и закрывающийся по командам от блока управления. Датчики давления во втором и третьем коллекторах контролируют давление при заполнении, работе и выключении коллекторов.In order to reduce the acceleration time, the fuel distributor has a function (N / A) of supplying non-metered fuel for filling when the second and third afterburner manifolds are opened. A shut-off valve is installed behind the distributor in the pipeline of the second manifold, which opens and closes by commands from the control unit. Pressure sensors in the second and third manifolds monitor the pressure during filling, operation and shutdown of the manifolds.
Второй и третий коллекторы распыляют топливо перед стабилизаторами пламени первого (пускового) коллектора для обеспечения равномерного распределения топливовоздушной смеси по сечению форсажной камеры, что обеспечивает устойчивую работу двигателя на всех форсажных режимах.The second and third manifolds spray fuel in front of the flame stabilizers of the first (starting) manifold to ensure uniform distribution of the air-fuel mixture over the afterburner section, which ensures stable engine operation in all afterburner modes.
Работа системы регулирования подачи топлива осуществляется следующим образом.The operation of the fuel supply control system is as follows.
При перемещении рычага управления двигателем 6 в зону форсажных режимов блок управления 11 открывает отсечной клапан 10 и включает форсажный насос 2 для подачи из топливного бака 1 топлива в регулятор расхода форсажного топлива 3 и подачу через распределитель 4 топлива в коллекторы форсажной камеры сгорания 5.When the
Регулятор расхода форсажного топлива 3 формирует расход в зависимости от давления газов в форсажной камере сгорания 5 и режима, заданного положением рычага управления двигателем б.The
При установке рычага управления двигателем 6 в положение «Минимальный форсаж» регулятор 3 осуществляет подачу топлива в коллектор 7 и во внутренней зоне стабилизаторов (не показаны) форсажной камеры сгорания 5 создается топливовоздушная смесь с заданными значениями давления и температурой горения. Для обеспечения устойчивого горения в стабилизаторах пламени расход в коллектор 7 на разных режимах форсирования двигателя не изменяется.When the
После воспламенения и появления горения в стабилизаторах вырабатывается сигнал от датчика пламени за стабилизаторами коллектора 7 (не показан) и блок управления 11 снимает с регулятора 3 блокировку включения коллектора 8.After ignition and the appearance of combustion in the stabilizers, a signal is generated from the flame sensor behind the collector stabilizers 7 (not shown) and the
При увеличении форсажного режима и установке рычага управления двигателем 6 положении «Полный форсаж» расход форсажного топлива в коллекторе 8 линейно нарастает и после поступлении сигнала от датчика давления 12 о достижении заданного значения давления в коллекторе 8 (точка А на графике) блок управления 11 снимает с регулятора 3 блокировку включения коллектора 9 и закрывает отсечной клапан 10. Распределитель 4 перенаправляет расход форсажного топлива в коллектор 9 создавая в нем давление, необходимое для качественного распыливания топлива и устойчивой работы двигателя на заданном режиме. При дальнейшем увеличении расхода и достижении заданной величины давления в коллекторе 9 и поступления сигнала от датчика давления 13 (точка Б на графике), блок управления 11 вновь открывает отсечной клапан 10, распределитель 4 делит суммарный расход топлива между коллекторами, возвращая установленную долю топлива в коллектор 8, а остальную часть топлива направляет в коллектор 9.When the afterburner mode is increased and the engine control lever is set to 6 in the "Full afterburner" position, the afterburner consumption in the
При обратном движении рычага управления двигателем 6 на уменьшение форсажных режимов переключения производятся в обратном порядке на значениях давлений, пониженных на 2…3 кгс/см2 относительно давлений включения, что позволяет избежать пульсаций в камере и обеспечить устойчивую работу двигателя на всех форсажных режимах (фиг. 2).With the reverse movement of the
Таким образом, предлагаемая система подачи топлива в форсажную камеру позволяет повысить качество распыливания форсажного топлива и распределения топливовоздушной смеси по сечению форсажной камеры во всем диапазоне расходов в любой точке сечения перед фронтовым устройством форсажной камеры.Thus, the proposed system for supplying fuel to the afterburner makes it possible to improve the quality of afterburner atomization and the distribution of the air-fuel mixture over the afterburner cross section over the entire flow range at any point in the cross section ahead of the front afterburner device.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020137951A RU2752332C1 (en) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | System for regulating fuel supply to afterburner of turbojet engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020137951A RU2752332C1 (en) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | System for regulating fuel supply to afterburner of turbojet engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2752332C1 true RU2752332C1 (en) | 2021-07-26 |
Family
ID=76989586
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020137951A RU2752332C1 (en) | 2020-11-18 | 2020-11-18 | System for regulating fuel supply to afterburner of turbojet engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2752332C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2199675C1 (en) * | 2001-09-25 | 2003-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики | Gas turbine plant and method of its starting |
RU2664900C1 (en) * | 2017-11-14 | 2018-08-23 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Multi-collector device for fuel supply to the camera of combustion of a gas turbine engine |
RU2708474C2 (en) * | 2017-10-24 | 2019-12-09 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Afterburner combustion chamber control system |
-
2020
- 2020-11-18 RU RU2020137951A patent/RU2752332C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2199675C1 (en) * | 2001-09-25 | 2003-02-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие Конструкторское бюро химавтоматики | Gas turbine plant and method of its starting |
RU2708474C2 (en) * | 2017-10-24 | 2019-12-09 | Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил "Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина" (г. Воронеж) Министерства обороны Российской Федерации | Afterburner combustion chamber control system |
RU2664900C1 (en) * | 2017-11-14 | 2018-08-23 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Multi-collector device for fuel supply to the camera of combustion of a gas turbine engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5036657A (en) | Dual manifold fuel system | |
US4903478A (en) | Dual manifold fuel system | |
JP3143924B2 (en) | Fuel splitter valve assembly for gas turbine | |
US4337616A (en) | Fuel air ratio controlled fuel splitter | |
US9146566B2 (en) | Fuel system | |
CN104533639B (en) | Based on dual-fuel engine combustion system and the method for switchable type oil sprayer | |
GB891240A (en) | Improvements in or relating to low-pressure fuel injection devices | |
JPH0639911B2 (en) | Fuel supply control device for afterburner of gas turbine / jet propulsion engine | |
US4895184A (en) | Fluid servo system for fuel injection and other applications | |
RU2752332C1 (en) | System for regulating fuel supply to afterburner of turbojet engine | |
GB1045150A (en) | Fuel injection systems for internal combustion engines | |
JPH0333906B2 (en) | ||
US3996906A (en) | Controlled exhaust gas fuel atomizing nozzle | |
US2989842A (en) | Fuel pumping system for engines having afterburners | |
US2984970A (en) | Thrust augmenting system | |
US3388898A (en) | Fuel system | |
RU2726966C1 (en) | Method for controlling fuel flow into afterburner combustion chamber of by-pass engine | |
CN204402678U (en) | Based on the dual-fuel engine combustion system of switchable type oil sprayer | |
JPH06159150A (en) | Injector used for internal combustion engine | |
US4646706A (en) | System for continuous fuel injection | |
RU205518U1 (en) | TWO-CIRCUIT TURBOJET ENGINE INJECTOR CHAMBER | |
RU2641191C1 (en) | Afterburner of the two-convention turboreactive engine | |
US2975589A (en) | Wide modulation range reheat fuel system | |
US2752900A (en) | Charge forming device | |
RU2730581C1 (en) | Method of controlling supply of fuel to gas turbine engine and system for its implementation |