[发明专利]燃料氧转换单元

说明书

一种燃料氧转换单元包括运载器或运载器的发动机的汽提气流动路径。燃料氧转换单元包括：汽提气增压泵，其定位成与汽提气流动路径气流连通，用于增加通过汽提气流动路径的汽提气流的压力；接触器，其限定与汽提气流动路径气流连通的汽提气入口，液体燃料入口以及燃料/气体混合物出口；燃料气体分离器，其限定与接触器的燃料/气体混合物出口流体连通的燃料/气体混合物入口，汽提气出口和液体燃料出口；和连接组件，其将汽提气增压泵机械地联接至燃料气体分离器，连接组件具有变速机构，使得汽提气增压泵以与燃料气体分离器不同的转速旋转。

技术领域

本主题大体涉及一种利用汽提气的发动机的燃料氧转换单元。

背景技术

典型的飞行器推进系统包括一个或多个燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机通常包括涡轮机，该涡轮机按顺序流动的顺序包括压缩机区段，燃烧区段，涡轮区段和排气区段。在操作中，空气被提供给压缩机区段的入口，在压缩机区段，一个或多个轴向压缩机逐渐压缩空气直到其到达燃烧区段。燃料与压缩空气混合并在燃烧区段内燃烧，以提供燃烧气体。燃烧气体从燃烧区段被引导至涡轮区段。通过涡轮区段的燃烧气体流驱动涡轮区段，然后被引导通过排气区段，例如，进入大气。

燃气涡轮发动机和飞行器的某些操作和系统可能产生相对大量的热量。燃料已被确定为一种有效的散热器，以至少部分地由于其热容量和燃烧更高温燃料可能导致的燃烧操作效率的提高，在操作期间接收至少一些此类热量。

然而，在没有适当地调节燃料的情况下加热燃料可能导致燃料“结焦”，或形成可能堵塞燃料系统的某些部件(例如燃料喷嘴)的固体颗粒。减少燃料中的氧量可以有效地减少燃料焦化超过不可接受的量的可能性。为此目的已经提出了燃料氧转换系统。这些燃料氧转换系统中的某些可以将汽提气与液体燃料混合以从液体燃料吸收氧或以其他方式与液体燃料反应以降低液体燃料的氧含量。然而，可能难以实现有效且高效地提供通过系统的汽提气流，将汽提气与液体燃料混合，并且然后将汽提气与液体燃料分离。因此，具有用于使汽提气有效地循环并随后从液体燃料中去除汽提气的系统的燃料氧转换单元将是有用的。

发明内容

本发明的各方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从该描述中显而易见，或者可以通过实施本发明而获知。

在本公开的一个示例性实施例中，提供了一种燃料氧转换单元，其限定运载器或运载器的发动机的汽提气流动路径。燃料氧转换单元包括：汽提气增压泵，其定位成与汽提气流动路径气流连通，用于增加通过汽提气流动路径的汽提气流的压力；接触器，其限定与汽提气流动路径气流连通的汽提气入口，液体燃料入口以及燃料/气体混合物出口；燃料气体分离器，其限定与接触器的燃料/气体混合物出口流体连通的燃料/气体混合物入口，汽提气出口和液体燃料出口；和连接组件，其将汽提气增压泵机械地联接到燃料气体分离器，连接组件具有变速机构，使得汽提气增压泵以与燃料气体分离器不同的转速旋转。

在某些示例性实施例中，变速机构是齿轮箱。

例如，在某些示例性实施例中，齿轮箱限定齿轮比，其中齿轮比大于1：1，使得汽提气增压泵比燃料气体分离器旋转得更快。

例如，在某些示例性实施例中，齿轮箱限定齿轮比，其中齿轮比小于1：1，使得燃料气体分离器比汽提气增压泵旋转得更快。

在某些示例性实施例中，变速机构是无级变速器。

在某些示例性实施例中，变速机构是变矩器。

在某些示例性实施例中，发动机还包括附件齿轮箱，并且其中，燃料气体分离器和汽提气增压泵均由附件齿轮箱驱动。

例如，在某些示例性实施例中，附件齿轮箱包括第一垫，并且其中，燃料气体分离器和汽提气增压泵均由附件齿轮箱的第一垫驱动。

在某些示例性实施例中，燃料氧转换单元还包括与汽提气流动路径气流连通的催化剂，用于从通过汽提气流动路径的汽提气流中去除一定量的氧。