本发明专利技术涉及燃料系统增压泵蜗壳。公开的离心增压泵蜗壳包括在通道的长度上分布的与流动正交的截面表面。蜗壳包括狭义蜗壳、出口弯曲部和将狭义蜗壳流体地互连到出口弯曲部的扩散器。截面表面被定义为在一组数据中阐明的尺寸，这组数据包括用于狭义蜗壳的表N-1和N-2和用于蜗壳出口弯曲部的表N-3，其中N是同一值。?
【技术实现步骤摘要】
燃料系统增压泵蜗壳
本公开涉及飞行器喷射发动机安装的燃料离心增压泵，例如，特别涉及离心增压泵蜗壳。
技术介绍
离心增压泵通常与主燃料泵封装在一起，主燃料泵通常是正排量齿轮泵类型，这两者由公共轴驱动。离开增压阶段的燃料经过过滤器和燃料油换热器，再进入主泵。压力损失由这些部件和相关的管道系统引入，同时热也被添加到燃料。馈给离心增压泵的燃料通过主框架管道系统来自主框架燃料箱。燃料箱通常与周围的大气压通风，或者在某些情况下，被加压到比周围大气压高几个psi。这些燃料箱设有浸没的泵送设备，这些泵送设备在一些情况下是由电机或涡轮机驱动的轴流泵，或者在其它情况下是喷射泵，统称为主框架增压泵。在飞行过程中，燃料箱内的压力由于周围大气压的自然降低而随海拔高度逐渐减小。在正常操作状态下，业界标准要求主框架增压泵以高于燃料的真实蒸气压力最少5psi的压力向发动机安装的增压泵提供不间断的流动，并且没有V/L (蒸气液体比)或没有蒸气作为第二相存在。在异常操作下，这相当于不正常工作的主框架增压泵，在增压阶段泵的进口处的压力可能仅高于燃料真实蒸气压力2或3psi，而蒸气可能存在从而有高达0.45或更高的V/L比。术语的定义、推荐的测试实践、和燃料物理特征都在例如像协调研究委员会报告 635、AIR1326、SAE ARP492、SAE ARP4024、ASTM D2779 和 ASTM D3827 的业界规定和标准中概述。在正常或异常操作期间，要求离心增压泵在整个飞行任务中所遇到的全部操作状态下都在主泵入口处维持足够的压力，使得主泵能够维持所要求的向燃料控制和计量单元的输出流动和压力从而实现连续的且不间断的发动机运行。对允许发动机安装的离心增压泵所传递的最大压力升高还有限制以不超过燃料油换热器的机械压力额定值，或者还有关于最小叶轮叶片间距的限制，使得像从维修介入遗落的螺栓之类的大杂质将通过并安全地被捕获在下游的过滤器中。所有这些要求以及满足从起飞期间的大流动到飞行怠速降落期间的细流的全部流动操作范围，并且燃料温度从-40F变化到300F，使得发动机安装的燃料泵的空气动力学设计受到严重的挑战。蜗壳收集沿几乎切线方向并且以接近叶轮尖端切线速度的高速度离开叶轮的流动，并且将其引导到泵排出端口。从泵入口到叶轮出口端口，向流体添加能量的唯一元件就是叶轮。该能量由泵驱动器在所述轴处提供。成功的泵被期望在泵排出端口处以相对低速、以高于泵入口压力的所要求的压力升高并以最佳可能效率传送流动。通常来说，叶轮自身展现出在75%和95%之间的高效率，这视在流动和运行速度方面的泵尺寸而定。离开叶轮出口端口的流动流，除了包含静压形式的势能以外，还因流体流的高速度而包含相当大数量的动能。因此，为了实现整个泵的高的整体效率，蜗壳必须提供高度的压力恢复，或者将尽可能多的动能转换为势能，或者静压。为了实现此目的，蜗壳截面沿着流动方向逐渐增大，这强迫流体流变慢，并且在此过程中，能量被恢复成压力形式。蜗壳由三个不同的部分构成。第一部分，其包围叶轮出口端口，被称为狭义蜗壳。第二部分，其通常是笔直的逐渐变细段，并具有圆形的截面，被称为扩散器。最后的部分，其将流动从相对于叶轮轴线的法向平面转向到轴向，被称为出口弯曲部。对出口弯曲部的需要由给定应用的具体要求来规定。
技术实现思路
公开的增压泵蜗壳包括在通道的长度上分布的与流动正交的截面表面。蜗壳包括狭义蜗壳、出口弯曲部和将狭义蜗壳流体地互连到出口弯曲部的扩散器。截面表面被定义为在一组数据中阐明的尺寸，这组数据包括用于狭义蜗壳的表N-1和N-2和用于蜗壳出口弯曲部的表N-3，其中N是同一值。附图说明参照附图考虑下面的详细描述时，可进一步理解本公开，附图中: 图1是示例燃料传送系统的示意图。图2是发动机安装的增压泵的截面图。图3是增压阶段壳体盖的透视图，示出了在铣削操作中的蜗壳和工具刀具。图4是增压阶段中心板的视图。这里也示出了工具刀具。图5是增压蜗壳流体体积的透视图。图6是蜗壳流体体积的另一透视图，其中画出轮廓的区域描述了狭义蜗壳、蜗壳出口弯曲部和扩散器。图7A是蜗壳几何形状-尺寸标注方案。图7B是图7A中不出的蜗壳几何形状-尺寸标注方案的另一方面，包括蜗壳出口弯曲部几何形状-尺寸标注方案。图8A是沿图7A中线A-A截取的截面图。图8B是沿图7A中线B-B截取的截面图。图8C是沿图7B中的线C-C截取的截面图。图9A是另一蜗壳几何形状_尺寸标注方案。图9B是图9A中示出的蜗壳几何形状-尺寸标注方案的另一方面，包括蜗壳出口弯曲部几何形状-尺寸标注方案。图1OA沿图9A中的线A-A截取的截面图。图1OB是沿图9A中线B-B截取的截面图。图1OC是沿图9B中的线C-C截取的截面图。图1lA是又一个蜗壳几何形状-尺寸标注方案。图1lB是图1lA中示出的蜗壳几何形状-尺寸标注方案的另一方面，包括蜗壳出口弯曲部几何形状-尺寸标注方案。图12A是沿图1lA中线A-A截取的截面图。图12B是沿图1lA中线B-B截取的截面图。图12C是沿图1lB中线C-C截取的截面图。具体实施方式在图1中图示了发动机安装的燃料传送系统的示例的示意图，例如用于飞行器。系统10包括燃料入口 12，其在发动机机身界面处流体连接到机身管道系统。燃料借助机身安装的燃料泵被从飞行器燃料箱传送到该界面。增压泵14在将燃料提供给主泵18之前对燃料进行加压。通常，过滤器17和换热器16被安装在增压泵14和主泵18之间。来自主泵18的燃料被燃料计量单元20调节，燃料计量单元20将压力调节后的燃料提供给发动机22。图2示出了示例的发动机安装的增压和主燃料泵的截面图，其具有对应于轴线Z的纵轴线。在图2中仅图示了增压泵14。增压泵14包括罩覆盖的由轴23旋转驱动的叶轮24，轴23通常由安装在发动机上的齿轮箱驱动。叶轮24被布置在增压壳体盖26和中心板28之间。前、后迷宫式密封件30、32分别密封在叶轮24和增压壳体盖26与中心板28之间。在示出的示例中后部侧面密封件46也被提供在中心板28和叶轮24之间。轴23键连接到驱动齿轮34，驱动齿轮34被联接到并旋转地驱动从动齿轮36。驱动齿轮浮动轴承38和驱动齿轮固定轴承40支撑驱动齿轮34。从动齿轮浮动轴承42和从动齿轮固定轴承44支撑从动齿轮36。在操作过程中，燃料流通过入口从增压泵壳体盖26的最右侧开口 45进入从而轴向地从左向右地流动。燃料流此后首先进入旋转叶轮24的导流器部分53，在此处压力被升高并且存在于混合物中的最终的空气和蒸气相被压回到溶液中，使得到燃料流到达叶轮部分51时，混合物的绝大多数是液相。燃料流此后进入叶轮部分51，压力升高的大部分发生在此处，而燃料绝对速度被大大增加。燃料流在明显更大的压力下并以较大的速度沿着几乎切向方向在叶轮24的外径出口端口或周边62处离开叶轮24。在此位置处，流动流包含了基于实际静压的势能和由于高流速的适量动能。蜗壳的目的是逐渐捕获这种流动流，逐步地减慢其速度并将其引导向增压泵排出端口。通过以平滑方式减慢流动流的速度并且不产生任何漩涡，流动流的大多数动能被转换成势能或压力。在增压泵的出口端口处，以比来自增压泵入口的压力高很多的压力并以通常在燃料系统管道系统中用来将燃料流传送到系统各本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种离心增压泵蜗壳，其包括：壳体，其提供在定义流体通道的蜗壳的长度上分布的与流动正交的横截面表面，蜗壳包括狭义蜗壳、出口弯曲部和将狭义蜗壳流体互连到出口弯曲部的扩散器，横截面表面被定义为在一组数据中阐明的尺寸，该组数据包括用于狭义蜗壳的表N?1和N?2以及用于蜗壳出口弯曲部的表N?3，其中N是同一值。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AL斯托伊塞斯库，SA黑茨，
申请(专利权)人：哈米尔顿森德斯特兰德公司，
类型：发明
国别省市：
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