[发明专利]用于模拟发动机大块冰吸入的装置

说明书

本发明通常涉及在发动机供给中，特别地在发动机燃料系统上大块冰类型的现象的模拟。

燃料系统是发动机的一部分，包括在燃料的循环方向上的低压泵，该低压泵通过增压泵的中间媒介接收来自于油箱的燃料。在低压泵的出口，燃料通过一个或几个热交换器和主过滤器，然后穿入到高压泵中，该高压泵设计为通过适合的喷射器的中间媒介将燃料喷射到燃烧室中以及在引起其燃烧的条件下蒸发它。

在大多数国家，该系统是高度可调节的，特别地在其机械阻力的水平方面。

特别地，目前的标准在面对冻结和大块冰形成的现象时，非常需要涉及燃料系统的坚固性，以试图防止燃料系统的一些部分，诸如热交换器被冰阻塞。

使用将水喷射到发动机中的装置，已经进行了结冰试验，包括适于在油箱中进行水和燃料预混合的设备，喷嘴和调节系统，该调节系统设计为调节喷射和预混合步骤。为了形成冰浆(其是含水液体和冰的两相混合物，包括流体和冰晶体形式的燃料和水)，喷嘴包括湍流器，该湍流器设计为在通过喷嘴喷射到燃料系统之前，增加水的湍流。

然而，在这些试验期间，特定的浓度不能超过300ppm(每百万份，按照体积计)以提供水和燃料的均质混合物，并且对应于燃料中自然存在的水的浓度。因此，这不足以模拟燃料系统中可能的大块冰的脱落。而且，该喷射装置非常适于几十分钟的喷射次数，因为调节系统需要几秒，以起动喷射，并且水以非常小的量被喷射几次。然而，为了特别地模拟穿入到燃料系统中大块冰的脱落，寻求模拟在几秒数量级的非常短的时间期间模拟整个体积水的喷射，这不可能使用这种水喷射装置获得。此外，在试验的整个持续时间，燃料流中流量上下波动，因为在喷嘴出口的流速在水喷射时实际上是减小的。最后，在整个试验过程中，围绕喷嘴所产生的这些循环区域和由这些再循环区域捕获的所喷射的小尺寸的水滴有利于喷嘴的喷头上冰沉积的积累，一方面，这根据水和燃料的流速以及温度，有阻塞喷嘴的风险，另一方面以不确定的方式减少了最终可以穿入到发动机中的水的量。

因此，本发明的目的是提出一种装置，其在发动机的供应中可以产生大块冰类型的扰动，该装置能够在精确确定的条件下将水喷射到发动机的燃料系统中。特别地，本发明的目的是提出一种装置，其能够在非常短的喷射时间中将非常精确体积的水喷射到燃料流中，该燃料流具有很好被确定和稳定的流速和温度。

而且，本发明目的也有提出一种用于估测发动机对大块冰阻力的装置，其能够在具有确定结构特征的燃料流中形成冰浆，诸如特别地小尺寸的冰晶体，更优选地小于2mm，并且晶体结构有50％水和50％燃料组成。

为此，本发明提出了一种用于模拟发动机大块冰吸入的装置，包括：

-主油箱，其形成燃料的腔室和通过管道连接发动机进口，

-喷射系统，包括布置在管道中的喷射器，

-副油箱，其形成燃料的腔室，通过选择器连接喷射系统，和

-贮存器，其通过选择器的中间媒介，一方面连接备用水箱，另一方面连接喷射系统，

其中选择器设计为选择性地放置喷射系统连通副油箱或贮存器，以将确定量的水喷射到发动机中。

-副油箱连接增压构件，

-该装置还包括用于调节副油箱和选择器之间燃料流速的系统，

-选择器包括具有三个孔的三通阀，第一孔连接喷射系统，第二孔连接副油箱，以及第三孔连接贮存器，

-备用水箱，其受到确定的压力，以及还包括填充构件，该填充构件设计为将贮存器连接到所述确定压力的源，

-填充构件还连通副油箱，并且适于选择性地放置贮存器连通预确定的压力的源或副油箱，

-填充构件包括有三个孔的三通阀，第一孔连接预确定压力的源，第二孔连接副油箱，以及第三孔连接贮存器，

-该装置还包括布置在贮存器和备用水箱之间的阀，适于允许或禁止备用水箱和贮存器之间水的循环，

-该装置还包括用于估测喷射到管道和到达发动机进口的水的系统，

-估测系统包括布置在发动机进口上的过滤器，该过滤器设计为回收喷射到管道中的水，

-该装置还包括用于回收流体的容器，

-喷射系统包括喷嘴，该喷嘴包括具有锥形形状的喷头以及在其中心具有喷孔和湍流器，

-其中放置湍流器邻靠喷头内空间的壁，并且通过喷射通道与喷射孔分离，以及

-其中内空间的壁具有锥形形状。

根据第二方面，本发明也提出了一种喷嘴，其包括平头锥形形状的喷头和在其中心具有喷射孔和湍流器。

喷嘴的其它可选和非限制性特征如下：