[發(fā)明專利]一種航空發(fā)動機燃油進口溫度控制系統(tǒng)與方法

有效

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• 申請日: 2022-09-05
• 公開（公告）號: CN115185319B
• 公開（公告）日: 2023-01-17
• 發(fā)明（設計）人: 苗華兵;楊錦昌;彭永驄;夾福年;王睿;廖翠平;傅凱;張宇航
• 申請（專利權）人: 中國航發(fā)四川燃氣渦輪研究院
• 主分類號: G05D23/30
• 分類號: G05D23/30
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產(chǎn)權代理有限公司 11718
• 代理人: 張倩

本發(fā)明提供了一種航空發(fā)動機燃油進口溫度控制系統(tǒng)與方法，所述控制系統(tǒng)包括：用于高低溫燃油存儲的燃油箱、用于燃油箱補油的補油路、用于排出低溫環(huán)境下燃油箱中的濕空氣的除濕路、用于加速燃油箱內(nèi)燃油的循環(huán)以加快燃油溫度變化的內(nèi)循環(huán)路、用于燃油箱中燃油通過內(nèi)循環(huán)路的循環(huán)達到目標溫度后消除燃油管路的熱慣性的外循環(huán)路、用于向發(fā)動機供油的高低溫供油路和用于在所述高低溫供油路異常情況下的應急供油的常溫供油路。該系統(tǒng)在發(fā)動機燃油進口布置壓力測點和溫度測點，測點之后布置回油路，高低溫燃油流經(jīng)發(fā)動機進口，發(fā)動機進口燃油溫度、壓力波動量大大降低。

技術領域

本發(fā)明屬于航空發(fā)動機環(huán)境試驗技術領域，具體涉及一種航空發(fā)動機燃油進口溫度控制系統(tǒng)與方法。

背景技術

隨著現(xiàn)代戰(zhàn)爭發(fā)展的需要，軍用飛機作戰(zhàn)范圍和全天候使用要求不斷提高，不僅要求飛機發(fā)動機在常溫環(huán)境條件下具備良好的起動及加速性能，而且更強調(diào)其在高低溫極端氣候環(huán)境條件下的起動及加速性能。高低溫極端氣候環(huán)境對發(fā)動機性能影響十分嚴重，而高低溫極端氣候環(huán)境條件下起動性能的好壞直接關系到裝備該型發(fā)動機的飛機能否在高溫高寒極端氣候環(huán)境條件下部署。為保障飛機在高溫高寒極端氣候環(huán)境條件下的轉場與執(zhí)勤，航空發(fā)動機需具備在高低溫極端氣候環(huán)境條件下起動并加速到最大的能力。

按照《航空渦輪噴氣和渦輪風扇發(fā)動機通用規(guī)范》（GJB241A-2010）的要求，航空發(fā)動機在開展高低溫起動試驗時，輸送燃油需達到HB5652.1-1981規(guī)定的熱天最高溫度、冷天最低溫度，通常采用燃油加溫和冷凍的方式實現(xiàn)。

現(xiàn)有的技術手段燃油溫度調(diào)節(jié)裝置布置于供油管路上，受供回油管路流通面積限制，供回油流量小，且油箱熱慣性大，嚴重影響燃油溫度調(diào)節(jié)裝置換熱效率，導致燃油達到目標溫度所需時間長。燃油加溫采用加熱器直接加熱的方式進行，燃油與加熱器表面接觸時，容易出現(xiàn)燃油溫度過高而碳化的現(xiàn)象，影響燃油品質。回油管路布置于進油電磁閥前，進油電磁閥與發(fā)動機燃油進口之間存在封閉管路，封閉管路內(nèi)的燃油無法達到目標溫度，且發(fā)動機進口未布置燃油溫度及壓力測點，不能真實反映發(fā)動機起動時發(fā)動機進口燃油的溫度和壓力。高低溫燃油相較于常溫燃油，密度等物理屬性會發(fā)生變化，燃油流量測量裝置缺乏溫度修正，高低溫條件下勢必影響燃油流量的準確測量，不利于分析燃油流量對發(fā)動機起動性能的影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種能適用于航空發(fā)動機的燃油進口溫度控制系統(tǒng)與方法，以解決現(xiàn)有技術中燃油降溫時間長、低溫燃油流量測量準確度低和發(fā)動機進口燃油溫度壓力波動量大的問題，向發(fā)動機供給滿足溫度、壓力和流量要求的高低溫燃油。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術方案，提供一種航空發(fā)動機燃油進口溫度控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括：燃油箱，用于高低溫燃油的存儲；補油路，與燃油箱連接，用于燃油箱補油；除濕路，與燃油箱連接，用于排出低溫環(huán)境下燃油箱中的濕空氣；內(nèi)循環(huán)路，與所述燃油箱形成閉環(huán)回路，用于加速燃油箱內(nèi)燃油的循環(huán)以加快燃油溫度變化，使得燃油箱中燃油盡快達到目標溫度；外循環(huán)路，與所述燃油箱形成閉環(huán)回路，用于燃油箱中燃油通過內(nèi)循環(huán)路的循環(huán)達到目標溫度后消除燃油管路的熱慣性；高低溫供油路，與所述燃油箱和發(fā)動機燃油進口連接，用于向發(fā)動機供油；常溫供油路，直接與發(fā)動機燃油進口連接，用于在所述高低溫供油路異常情況下的應急供油。

本發(fā)明所提供的航空發(fā)動機燃油進口溫度控制系統(tǒng)，還具有這樣的特征，所述燃油箱外側設有保溫層，所述燃油箱的箱體上安裝有用于本地和遠程監(jiān)測燃油液位的液位計、用于監(jiān)測燃油溫度的燃油箱溫度測點、用于監(jiān)測燃油箱壓力的燃油箱壓力測點、用于防止大氣中的濕空氣進入燃油箱的單向呼吸閥、用于燃油加溫或降溫時攪拌燃油的攪拌電機、用于監(jiān)測燃油箱空氣濕度的濕度計、用于排出燃油箱中變質燃油的排污常閉手動閥以及與所述燃油箱連接的用于燃油降溫的制冷機組。

本發(fā)明所提供的航空發(fā)動機燃油進口溫度控制系統(tǒng)，還具有這樣的特征，所述補油路包括并聯(lián)設置的補油主路和補油旁路，所述補油主路用于正常情況下的燃油箱自動補油，所述補油旁路用于在所述補油主路異常情況下的燃油箱應急補油。