[发明专利]在发动机操作期间的燃料喷嘴清洗的方法和系统

说明书

提供了一种在发动机(15)操作期间清洗燃料喷嘴(60)的方法(1000)和系统。步骤(1020)或操作包括操作压缩机区段(42)以向燃烧室(72)提供氧化剂(22)流，在第一燃料流动状况(410)下操作燃料系统(90)，其中第一燃料流动状况(410)在燃烧室(72)提供燃料‑氧化剂比率(403)，在第二燃料流动状况(420)下操作燃料系统(90)，其中，第二燃料流动状况(420)在燃烧室(72)处提供在第一燃料流动状况(410)和第二燃料流动状况(420)下相等的燃料‑氧化剂比率(403)，在第二燃料流动状况(420)下操作燃料系统(90)之后，在第三燃料流动状况(430)下操作燃料系统(90)。

技术领域

本主题大体上涉及在热力发动机操作期间的燃料喷嘴清洗的方法和系统。本主题的特定方面涉及在燃气涡轮发动机操作期间的燃料喷嘴清洗的方法和系统。本主题的还有的特定方面涉及在推进系统的飞行中操作期间的燃料喷嘴清洗。

背景技术

热力发动机，例如燃气涡轮发动机，在燃料喷嘴内的燃料在发动机操作期间暴露在高温下时，会在燃料喷嘴内经历燃料焦化。尤其在低燃料流情况下和在操作期间暴露在高温下可能发生燃料焦化。燃料喷嘴内的燃料焦化也可能例如由于燃料喷嘴的热浸泡和停机后燃料喷嘴内的残留燃料而在发动机停机后发生。

例如通过不期望地限制或堵塞通过燃料喷嘴的燃料流，燃料焦积聚可能对燃料喷嘴性能，以及整体发动机性能、耐久性或可操作性产生不利影响。这种受限的燃料流通常可能导致不均匀的喷雾模式，这可能加速燃烧区段和/或涡轮区段的部件的劣化。部件劣化可能是由于增加的周向或径向热梯度，或热点，或由增加的燃烧动力学引起的损坏，如压力振荡、声学或其它不均匀的磨损和损坏。这种受限的燃料流也可能导致燃料系统处的压力积聚，如达到燃料系统压力极限，这可能导致发动机推力控制的丧失。

因此，需要解决这些问题的改进的清洗系统和方法。

发明内容

本发明的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可以从描述中明显地看出，或者可以通过本发明的实践了解。

本公开的方面是针对一种热力发动机，包括被构造为向燃烧室提供氧化剂流的压缩机区段。该热力发动机包括燃料喷嘴，包括第一喷射器和第二喷射器，其中燃料喷嘴被构造为通过第一喷射器向燃烧室提供第一燃料流，并通过第二喷射器向燃烧室提供第二燃料流。该热力发动机包括燃料系统，其具有与第一喷射器流体连通的第一导管和与第二喷射器流体连通的第二导管，其中燃料系统被构造为可变地提供第一燃料流，并与第二燃料流分开。该热力发动机包括被构造为执行操作的控制器，该操作包括操作压缩机区段以在第一氧化剂流动状况下向燃烧室提供氧化剂流；在第一燃料流动状况下操作燃料系统，其中第一燃料流动状况包括通过第一喷射器的第一燃料流的第一燃料流速率A和通过第二喷射器的第二燃料流的第一燃料流速率B，并且其中第一燃料流动状况在包括第一燃料流和第二燃料流的燃烧室处提供燃料-氧化剂比率。在第二燃料流动状况下操作燃料系统，其中第二燃料流动状况包括通过第一喷射器的第一燃料流的第二燃料流速率A和通过第二喷射器的第二燃料流的第二燃料流速率B，其中第二燃料流动状况在燃烧室处提供在第一燃料流动状况和第二燃料流动状况下相等的燃料-氧化剂比率；以及在第二燃料流动状况下操作燃料系统之后，在第三燃料流动状况下操作燃料系统，其中第三燃料流动状况包括通过第一喷射器的第一燃料流的第三燃料流速率A和通过第二喷射器的第二燃料流的第三燃料流速率B。

参考下面的描述和所附的权利要求书，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解。并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图说明了本发明的实施例，并与说明一起用于解释本发明的原理。

附图说明

在参考附图的说明书中，针对本技术领域的普通技术人员，对本发明，包括其最佳模式，进行了全面的和能够实现的公开，其中：

图1是根据本公开的一方面的飞行器的实施例的立体图；