一种推进系统技术方案

一种用于飞机(10)的推进系统(300)，包括用于存储氢(H2

【技术实现步骤摘要】
一种推进系统


[0001]本公开涉及一种推进系统。
[0002]特别是涉及到一种用于飞机的燃料和推进系统。

技术介绍

[0003]双燃料能力(即同时使用一种以上类型的燃料，例如氢和甲烷的混合燃料)已被用于工业燃气涡轮机。这将减少二氧化碳的排放，而二氧化碳是气候变化的一个驱动因素。由于氢和甲烷在环境条件下都是气体，通过对燃料的预混合可以实现双燃料能力。
[0004]氢已被提议作为飞机燃气轮机的燃料，以便同样减少向大气中的碳排放。然而，氢，即使是处于液态，其体积能量密度仍比目前使用的液态烃燃料(如煤油)要大得多。这种更大的燃料体积使飞机的尺寸以及由此导致的阻力大大增加，和/或导致有效载荷量和乘客数量减少。飞机使用氢和液态烃燃料的组合的能力将减少飞机所需的氢量，从而也减少了阻力的影响。
[0005]因此，一种能够使用氢与液态烃燃料的组合的飞机推进系统是非常理想的，其配置为能够在需要时分别或同时燃烧氢和液态烃，以便在可接受的燃烧温度、稳定性余量和废气排放下提供动力输出。

技术实现思路

[0006]根据本公开内容，提供了一种设备和方法，如所附权利要求中所述。本专利技术的其他特征将从从属权利要求和后面的描述中显而易见。
[0007]为此，提供了一种用于飞机(10)的推进系统(300)，包括：第一燃料储存器(100)，被配置为存储氢(H2
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1)；第二燃料储存器(200)，被配置为存储烃燃料(HC)，以及包括燃料喷射单元(500)的燃气涡轮发动机(400)。所述燃料喷射单元(500)包括：一个氢引燃燃烧室(510)，通过第一流量控制阀(512)与第一燃料储存器(100)流体连通；一个双燃料主燃烧室(520)，通过第二流量控制阀(522)与第一燃料储存器(100)流体连通，通过第三流量控制阀(532)与第二燃料储存器(200)流体连通。所述推进系统(300)还包括一个控制系统(600)，所述控制系统用于控制：第一流量控制阀(512)，以控制从第一燃料储存器(100)流向氢引燃燃烧室(510)的氢(H2
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1)的流量；第二流量控制阀(522)，以控制从第一燃料储存器(100)流向双燃料主燃烧室(520)的氢的流量，和/或第三流量控制阀(532)，以控制从第二燃料储存器(200)流向双燃料主燃烧室(520)的烃类燃料(HC)的流量。
[0008]所述第一燃料储存器(100)可以是一个用于储存液态氢的低温低压储存器。所述推进系统还包括一个第三燃料储存器(800)，其被配置为储存加压氢气(H2
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2)。所述第三燃料储存器(800)可通过第四流量控制阀(542)与氢引燃燃烧室(510)流体连通。所述控制系统(600)可用于控制第四流量控制阀(542)，以控制从第三燃料储存器(800)流向氢引燃燃烧室(510)的氢(H2
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2)的流量，所述第三燃料储存器(800)通过第四流量控制阀(542)与氢引燃燃烧室(510)流体连通。
[0009]所述第一燃料储存器(100)可通过热交换器(110)与氢引燃燃烧室(510)流体连通，所述热交换器被配置为向从第一燃料储存器(100)输出的液态氢提供热量以将其转化为气态形式。
[0010]所述氢引燃燃烧室(510)包括与第一燃料储存器(100)连通的多个流动出口(514)。
[0011]所述氢引燃燃烧室(510)包括与第一燃料储存器(100)和第三燃料储存器(800)连通的多个流动出口(514)。
[0012]所述双燃料主燃烧室(520)可包括围绕着氢引燃燃烧室(510)的多个出口(524，528)。双燃料主燃烧室出口(524)的第一子组(528)可通过第一流动通道(550)与第一燃料储存器(100)流体连通；而双燃料主燃烧室出口(524)的第二子组(530)通过第二流动通道(552)与第二燃料储存器(200)流体连通；第一流动通道(550)和第二流动通道(552)相互之间流体隔离。
[0013]所述控制系统(600)可用于控制第一流量控制阀(512)、第二流量控制阀(522)和第三流量控制阀(532)，以实现：
[0014]a.在第一运作模式下，第一流量控制阀(512)打开，第二流量控制阀(522)关闭，且第三流量控制阀(532)关闭，使得仅有氢被输送到引燃燃烧室(510)中；
[0015]b.在第二运作模式下，第一流量控制阀(512)打开，第二流量控制阀(522)打开，且第三流量控制阀(532)关闭，使得仅有氢被输送到引燃燃烧室(510)和双燃料主燃烧室(520)中；
[0016]c.在第三运作模式下，第一流量控制阀(512)打开，向引燃燃烧室(510)输送氢，且第二流量控制阀(522)和第三流量控制阀(532)均打开，使得氢和烃燃料(HC)被输送到双燃料主燃烧室(520)中；
[0017]d.在第四运作模式下，第一流量控制阀(512)打开，使得仅有氢被输送到引燃燃烧室(510)中；第二流量控制阀(522)关闭，且第三流量控制阀(532)打开，使得仅有烃燃料(HC)被输送到双燃料主燃烧室(520)中。
[0018]所述控制系统(600)可用于控制第四流量控制阀(542)在第一、第二、第三和第四运作模式下时被关闭。
[0019]所述控制系统(600)可用于控制第一流量控制阀(512)、第二流量控制阀(522)、第三流量控制阀(532)和第四流量控制阀(542)，以实现：
[0020]在第五运作模式下，第一流量控制阀(512)关闭，第二流量控制阀(522)关闭，且第三流量控制阀(532)关闭，以及第四流量控制阀(542)打开，使得仅有氢从第三燃料储存器(800)被输送到引燃燃烧室(510)中；
[0021]在第六运作模式下，第一流量控制阀(512)关闭，第二流量控制阀(522)关闭；第三流量控制阀(532)打开，使得仅有烃燃料(HC)被输送到双燃料主燃烧室(520)中；以及，第四流量控制阀(542)打开，以将氢从第三燃料储存器(800)输送到引燃燃烧室(510)中。
[0022]所述控制系统(600)可用于控制第一流量控制阀(512)、第二流量控制阀(522)、第三流量控制阀(532)和第四流量控制阀(542)，以实现：在第七运作模式下，第一流量控制阀(512)和第四流量控制阀(542)关闭，使得没有燃料被输送到引燃燃烧室(510)中，且第二[流量]控制阀(522)关闭，以及第三流量控制阀(532)打开，使得仅有烃燃料(HC)被输送到
双燃料主燃烧室(520)中。
[0023]所述燃气涡轮发动机(400)还包括一个燃烧室(700)。
[0024]还提供了一种包括如本公开所述的推进系统(300)的飞机(10)，其中：控制系统(600)可用于控制第一流量控制阀(512)、第二流量控制阀(522)和第三流量控制阀(532)彼此间相对的开/关速率，以在第一运作模式、第二运作模式、第三运作模式和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于飞机(10)的推进系统(300)，其特征在于，包括：第一燃料储存器(100)，被配置为存储氢(H2
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1)；第二燃料储存器(200)，被配置为存储烃燃料(HC)；燃气涡轮发动机(400)，包括所述燃料喷射单元(500)，其包括：氢引燃燃烧室(510)，通过第一流量控制阀(512)与第一燃料储存器(100)流体连通；双燃料主燃烧室(520)，通过第二流量控制阀(522)与第一燃料储存器(100)流体连通，通过第三流量控制阀(532)与第二燃料储存器(200)流体连通；控制系统(600)，用于控制：第一流量控制阀(512)，以控制从第一燃料储存器(100)流向氢引燃燃烧室(510)的氢(H2
‑
1)的流量；第二流量控制阀(522)，以控制从第一燃料储存器(100)流向双燃料主燃烧室(520)的氢的流量；第三流量控制阀(532)，以控制从第二燃料储存器(200)流向双燃料主燃烧室(520)的烃类燃料(HC)的流量。2.如权利要求1所述的一种推进系统(300)，其特征在于，所述第一燃料储存器(100)为一个用于储存液态氢的低温低压储存器；以及，所述推进系统还包括第三燃料储存器(800)，其被配置为储存加压氢气(H2
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2)；所述第三燃料储存器(800)通过第四流量控制阀(542)与氢引燃燃烧室(510)流体连通；所述控制系统(600)可用于控制：所述第四流量控制阀(542)，以控制从第三燃料储存器(800)流向氢引燃燃烧室(510)的氢(H2
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2)的流量；所述第三燃料储存器(800)通过第四流量控制阀(542)与所述氢引燃燃烧室(510)流体连通。3.如权利要求2所述的一种推进系统(300)，其特征在于：所述第一燃料储存器(100)通过热交换器(110)与氢引燃燃烧室(510)流体连通，所述热交换器被配置为向从第一燃料储存器(100)输出的液态氢提供热量以将其转化为气态形式。4.如权利要求1
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3所述的一种推进系统(300)，其特征在于：所述氢引燃燃烧室(510)包括与第一燃料储存器(100)连通的多个流动出口(514)。5.如权利要求1
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3所述的一种推进系统(300)，其特征在于：所述氢引燃燃烧室(510)包括与第一燃料储存器(100)和第三燃料储存器(800)连通的多个流动出口(514)。6.如上述权利要求中任一一项所述的一种推进系统(300)，其特征在于：所述双燃料主燃烧室(520)包括围绕着氢引燃燃烧室(510)的多个出口(524，528)；其中，双燃料主燃烧室出口(524)的第一子组(528)通过第一流动通道(550)与第一燃料储存器(100)流体连通；双燃料主燃烧室出口(524)的第二子组(530)通过第二流动通道(552)与第二燃料储存器(200)流体连通；第一流动通道(550)和第二流动通道(552)相互之间流体隔离。
7.如上述权利要求中任一一项所述的一种推进系统(300)，其特征在于,所述控制系统(600)用于控制第一流量控制阀(512)、第二流量控制阀(522)和第三流量控制阀(532)，以执行：a.在第一运作模式下，第一流量控制阀(512)打开，第二流量控制阀(522)关闭，且第三流量控制阀(532)关闭，使得仅有氢被输送到引燃燃烧室(510)中；b.在第二运作模式下，第一流...

【专利技术属性】
技术研发人员：特雷弗，
申请(专利权)人：德稳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：