[发明专利]带有喷射泵的涡轮发动机组燃料系统

说明书

技术领域

本发明涉及涡轮发动机的领域，更具体地涉及用于给这些涡轮发动机供应燃料的设备。常规地，航空涡轮发动机带有一定数量的装置，诸如低压泵(BP泵)和高压泵(HP泵)，过滤器，止回阀，调节阀等等，它们固定于外壳上，并且具有以正确的压力和正确的流速向燃烧室供应燃料的作用。 

背景技术

燃料回路在第一位置包括低压离心泵，由位于回路的航空器部分中的泵向上游推进，其提供高压泵正确运转的进口处所需的压力水平。高压泵将压力升高到用于将燃料喷射入涡轮发动机的燃烧室中所需水平，该高压泵通常是定量输送离心泵，与发动机速度无关，它在其出口输送相同的燃料流速。在高压泵和燃烧室的喷射器之间，有阀门或计量装置，用于控制喷射的流速，其调整所输送到喷射器的流速为飞行员所期望的提供给涡轮发动机速度的流速。多余的燃料通过称为再循环回路或环路被输送到高压泵的上游点。 

泵入到燃料箱中的燃料也经过交换器，在这里它从航空器中所用的其它流体，诸如驱动航空器移动控制表面的致动器的发动机轴承润滑油或液压流体，重新获得热量。作为常规，这些交换器放置在高压泵的上游以防止它们在高压下工作，因此允许更简单和便宜地生产它们。 

常规燃料回路所遇到的缺点之一是离心低压泵的存在，它具有转动部件，因此具有由这些部件的寿命所决定的可靠性。能够省却这些转动部件和使用射流泵或喷射泵将是有利的，所述射流泵或喷射泵利用文丘里(Venturi)效应从航空器回路抽吸燃料。在这些泵中，流体在压力下被输送到进气室，在这里它被转化成高速流，这降低了其压力，因此产生了从航空器抽吸燃料的部分真空。然后，燃料与传动流体一起在大于其原始压力，但是小于传动流体压力的压力下被驱动。没有移动部件的这些喷射泵的简单设计提供了非常高的可靠性，同时不需要润滑以及需要非常少的维护。 

然而，其中再循环燃料被用作传动流体的这些泵的使用受到由于燃料温度所引 起的限制，因为它们在接近它们所使用的传动流体的饱和蒸汽压的压力下运转。因此，这种流体必须相对来说是冷却的，以防止当它压力降低时它同时蒸发。 

发明内容

本发明的目的是通过提出一种燃料回路来克服这些缺点，在该燃料回路中可以由泵运行而不是任何转动部件提供低压燃料供应，并且带有最低可能温度的流体。 

为此目的，本发明提出了一种用于给涡轮发动机的燃烧室供应燃料和用于给燃料增压的组合装置，包括用于给从航空器燃料箱所抽吸出的燃料增压的至少第一泵和用于升高压力高于所述第一泵出口压力的第二泵，所述第二泵是定量燃料输送泵，离开该泵的一些燃料通过直通回路被输送到燃烧室，没有被输送到燃烧室的燃料部分通过所述第二泵上游的再循环回路被再循环，所述组合装置进一步包括用于通过位于直通回路中的计量装置计量将要喷射到涡轮发动机燃烧室中流量的液压单元和燃料流过的至少一个热交换器，其特征在于：所述交换器位于再循环回路分支点下游和燃料计量装置上游的直通回路中。 

通过在燃料分支的下游和计量装置的上游定位交换器，可以防止再循环燃料的加热，因此燃料可以用作喷射泵中传动流体，而它的温度保持尽可能地低，因此由于低饱和蒸汽压提供了最佳泵运行。这也防止可能由非常低燃料温度所引起的液压控制单元的可能故障。 

优选地，第一泵是没有转动部件的喷射泵。在这种方式中，达到了实际上增加燃料回路这种元件可靠性的期望目的。 

有利地，喷射泵的传动流体包含再循环燃料。 

在变化的实施方式中，第一泵是具有可变截面的喷射泵。这种类型的泵能够使低压泵的流速和压力以更满意的方式被适应，因此最佳化再循环流体所贡献的能量回收。 

在特定的实施方式中，可变截面的尺寸由活塞控制，该活塞在其气缸中的位置是紧邻计量装置上游和下游的燃料回路中压力的结果。 

本发明也涉及一种涡轮发动机，其包括上述的燃料供应和增压组合装置，本发明也涉及装配有至少一种这样涡轮发动机的航空器。 

通过下面参考附图，作为纯示例性和非限制性实施例所提供的本发明一个或多个实施方式的详细的解释性说明，将更容易理解本发明及它的其它目的、细节、特 征和优点。 

附图说明

在这些图中： 

图1根据现有技术的用于涡轮发动机的燃料回路的示意图。 

图2是根据本发明第一实施方式的用于涡轮发动机的燃料回路的示意图。 

图3是根据本发明第二实施方式的涡轮发动机的燃料回路的示意图。 

具体实施方式