[发明专利]用于防止燃气涡轮发动机中的燃料泄漏的系统和方法

说明书

相关申请案的交叉引用

本申请案要求2012年4月27日提交的第61/639,627号美国临时专利申请案的优先权，该申请案以整体引用方式并入本文中。

背景技术

本发明领域总体涉及燃料泄漏防止，并且更具体地说，涉及用于防止燃气涡轮发动机中的燃料泄漏的方法和燃料蓄积器(accumulator)系统。

为了满足对燃料效率和污染物的严苛要求，飞机涡轮风扇发动机产生大量的热。在这些发动机关闭期间，发动机热量流动至发动机的更冷的部分，这可被称为回渗(soakback)。回渗可导致比发动机的其他部分更冷的燃料歧管在温度上增加。燃料歧管在发动机关闭时为闭合系统，所以随着温度上升，燃料压力因为大量燃料膨胀而增加。如果压力上升到高于燃料喷嘴的开启压力(cracking pressure)，那么燃料将泄漏进热的发动机中，从而导致燃料蒸气从发动机的入口和排气口泄漏出来。该蒸气会影响飞机认证和顾客认可，并且增加与操作发动机相关的成本。

设计使热量能够逃逸的通风系统一般需要长的研制周期(lead time)以及与发动机的困难的集成，这两者都增加了实施通风系统的成本。因此，这些发动机需要一种系统，所述系统能防止燃料歧管中的压力增大，从而防止燃料泄漏进发动机中。

发明内容

一方面，提供用于燃气涡轮发动机的燃料蓄积系统。所述燃料蓄积系统包括流体连接至燃料歧管通道的控制阀部分，和在第一侧流体连接至控制阀部分的蓄积器阀部分。控制阀部分配置用于控制在燃料歧管通道中流动的流体的膨胀。蓄积器阀部分配置用于接收通过控制阀部分在燃料歧管通道中膨胀的流体。

另一方面，提供防止燃气涡轮发动机中的燃料泄漏的方法。所述方法包括使用流体连接至燃料歧管通道的控制阀部分来控制在燃料歧管通道中流动的流体的膨胀，以及在流体连接至控制阀部分的蓄积器阀部分处接收通过控制阀部分在燃料歧管通道中膨胀的流体。

又一方面，提供一种燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机包括燃料分体阀和连接至所述燃料分体阀的燃料蓄积系统。燃料蓄积系统包括流体连接至燃料歧管通道的控制阀部分，和在第一侧流体连接至控制阀部分的蓄积器阀部分。控制阀部分配置用于控制在燃料歧管通道中流动的流体的膨胀。蓄积器阀部分配置用于接收通过控制阀部分在燃料歧管通道中膨胀的流体。

附图说明

图1为用于推动飞机的示例性核心发动机组件的示意图。

图2为在发动机关闭开始时的在图1所示的燃气涡轮发动机中使用的示例性蓄积器系统的示意图。

图3为在发动机启动时的在图1和2所示的燃气涡轮发动机中使用的示例性蓄积器系统的示意图。

图4为在图1-3中所示的蓄积器系统的示意图，所述蓄积器系统连接至燃气涡轮发动机的燃料分体阀以形成FSVA。

具体实施方式

以下详细描述以举例的方式而不是限制的方式说明蓄积器系统和装配所述蓄积器系统的方法。本说明书使得本领域的普通技术人员能够制造和使用本公开，并且本说明书说明了本公开的若干实施例，包括目前被认为是执行本公开的最佳模式。在本说明书中本公开被描述为适用于优选实施例，即蓄积器和装配所述蓄积器的方法。然而，可以预期本公开在广泛范围的系统中以及在各种工业和/或消费者应用中具有对蓄积器的一般应用。

图1为用于推动飞机的示例性燃气涡轮发动机(GTE)组件100的示意图。GTE组件100包括核心发动机102，所述核心发动机102包括高压压缩机106、燃烧器108和高压涡轮机110。GTE组件100还包括风扇组件104和低压涡轮机112。在操作中，空气流经风扇组件104，并且压缩空气从风扇组件104供应至高压压缩机106。高压缩的空气被传送至燃烧器108。来自燃烧器108的排气驱动旋转涡轮机110和112，并且通过排气系统114离开GTE组件100。

GTE组件100进一步包括大体环形的外罩116，所述外罩116围绕风扇组件104并且与核心发动机102径向向外间隔开。在示例性实施例中，燃料蓄积器系统120在外罩116内连接至核心发动机102，以允许在发动机关闭时燃料蒸气膨胀而不泄漏核心发动机102内剩余的燃料。在替代性实施例中，蓄积器系统120可在外罩116内连接至允许它如本说明书所描述那样起作用的任何地方。