طراحي شير كنترل جريان دوراني جديد مجهز به جبران كننده فشار براي سيستم‌سوخت نوعي موتور توربوجت

The Design of a New Rotary Flow Control Valve with a Pressure Compensator for a Turbojet Engine

در اين مقاله شير كنترل جريان دوراني جديد با ساختار بادامك-نازل، مجهز به جبران كننده فشار با تحر كي الكترونيكي ارائه شد ه است. اين مجموعه در واحد كنترل سوخت موتور توربيني نصب شده و وظيفه كنترل دقيق سوخت را بر عهده دارد. تحر كي اين شير به صورت مستقيم توسط محركه الكترونيكي از نوع سروموتور انجام مي ­شود. هدف از اين طرح، ارتقاء قابليت­هاي عملكردي سامانه سوخت و تغيير ماموريت موتور مي باشد. انتخاب محركه دوراني و طراحي شيركنترل جريان دوراني، اتصال مستقيم محركه به بادامك و نيز طراحي هندسه خاص مقطع تنظيم سوخت از نوآوري­هاي طرح مي­باشد. تحريك مستقيم شير كنترل جريان، موجب كاهش 15 تا 20 درصدي تعداد قطعات و سبكي مجموعه و نيز كاهش هزينه ­هاي ساخت تا 20 درصد شده است. افزايش دقت انداز ه گيري سوخت، موجب افزايش دقت كنترلي تا دو برابر شده است. مقطع انداز ه گيري سوخت به صورت سطح جانبي كي استوانه با ارتفاع متغير مي باشد. جهت دستيابي به پارامترهاي طراحي بهينه، شبيه سازي رياضي سيستم انجام شده است. پس از ساخت نمونه­ ها، عملكرد مجموعه روي استند مخصوص، آزمايش شده و جهت اعتبا رسنجي مدل رياضي سيستم، نتايج آزمايش با نتايج شبيه سازي مقايسه شده ­اند. وجود خطاي حداكثر 5 درصد بين نتايج شبيه سازي و نتايج آزمايش نشان دهنده دقت مدل ارائه شده مي باشد.

This paper presents a new rotary flow control valve with cam-nozzle structure that consists of a pressure compensator valve with an electronic actuator. This configuration installed in a turbojet engine fuel control system. This valve actuation is accomplished directly with a rotary servomotor. The purpose of this new design is to modify and optimize of a single speed turbojet engine performance for new missions. The rotary actuator selection, rotary metering valve design with high travel, direct drive rotary metering valve design and the special metering flow area are the innovations in the presented design. Because of rotary direct drive metering section, versus usual methods, number of parts(15-20%) and cost and hence weight of system are decreased. The fuel metering area is the lateral area of a cylinder with variable height. The mathematical model and simulation of the system is performed to obtain optimized design parameters. After manufacturing the prototypes, they are tested on a special stand for evaluation of system performance and adjusting the fuel system. The test results compared with the simulation results. Maximum (5%) deviation between model and test results shows that the model is accurate for prediction of system function.