연료계통 (=fuel system)

fuel system은 왕복엔진, 가스터빈 연료계통으로 나뉜다. 1. 왕복엔진 연료계통 1-1. 왕복엔진 연료계통 요구조건 avgas (= Avation gasoline) 80 octane (Red) or 100LL octane (blue) engine-driven fuel pump > fuel/air control unit, metering device > fuel manifold valve >fuel discharge nozzles 로 구성 최근의 왕복엔진에서 연료조절계통은 공기 흐름에 따라 미리 결정된 비율로 연료를 조절한다. 엔진으로 들어가는 공기 흐름은 기화기 (=carburetor) or 연료 공기 조절장치에 의해 조정된다. 고고도 비행시 지표면 보다 더 농후한 혼합비가 형성된다. 희박하게 보상해 주는 혼합조정장치(=mixture control)가 필요하다 액체연료는 공기와 혼합되지 않으면 연소되지 않는다. 공기 중 78% 불활성 질소, 21% 산소다. 열은 가솔린과 연소 가스부산물 열에너지를 흡수 팽창해 출력으로 바뀐다. 공연비가 8(농후)~16(희박) : 1이면 연소가능 위 범위가 넘어가면 연소 어렵고, 불꽃이 꺼지는 현상 발생 12 : 1의 공연비 최대출력을 발생 최대 출력으로 작동되고 있는 엔진은 과열과 이상폭발을 막기 위해 농후혼합비가 요구된다. 1-2. 기화기  기화기는 공기 흐름 측정, 연료를 조절, 공기 흐름 속으로 분사시킬 수 있어야 한다. 조종석에 스로틀은 실린더로 공급되는 공기흐름을 조절하고, 엔진출력을 제어한다. 공기흐름을 조절하면 공연비를 높이고 줄여 엔진 출력을 제어한다. 공기가 엔진으로 유입되면 기화기는 자동적으로 연료 공기 혼합비를 유지하기 위해 충분한 가솔린을 추가로 공급 1-2-1 기화기 계통 주 계량장치 = 완송 이상의 모든 속도에서 엔진에 연료를 공급완속장치 = 저속에서도 엔진에 연료를 공급가속장치 = 엔진출력을 갑자기 증가시킬 때 추가 연료를 공급혼합기 조정장치 = 공기와 연료의 비율을 결정연료 차단장치 = 엔진을 정지시키기 위해 연료를 차단출력증강장치 or 이코노마이저 장치 or 출력 보상장치 = 엔진이 고출력으로 작동하는 동안 자동적으로 혼합기를 농후하게 증대 1-2-2 기화기 종류 - 부자식 기화기 부자기구 및 부자실, 주 계량장치, 완속장치, 혼합비 조정장치, 가속장치, 이코노마이저장치 단점 : 급격한 비행 불가능, 결빙경향 결빙은 연료의 기화로 온도 감소 벤투리 내에 발생 (벤투리와 스로틀) 결빙의 종류fuel evaporation ice = 연료 증발 or 냉각 결빙throttle ice = 스로틀밸브 주위에 갑자기 공기가 밀려들어가 압력감소된다. 스로틀밸브의 전명과 후면 사이에 압력차이가 생겨 냉각효과impact ice = 표면에 부딪치는 결로수로부터 형성 - 압력식 기화기 A 챔버 : 임팩트 압력B 챔버 : 부스트 벤투리 압력C 챔버 : 조절된 연료압력D 챔버 : 포핏밸브가 열림 연료 압력을 받는다E 챔버 : 연료펌프 압력으로서 연료 펌프 압력 릴리프 밸브에 의해 조절된다 2. 가스터빈 연료계통 민간용 jet A = kerosine(등유) 타입으로서 최대 빙점은 영하 섭시40도jet A-1 = Kerosine(등유) 타입으로서 Jet A와 동일 하나 최대 빙점이 영하 섭시 47도jet B 군용 JP-4, JP-5, JP-8 2-1. 가스터빈 연료계통 구성 fuel tank > booster pump > engine pump > filter > pressure regulator > relief v/v > f.c.u > fuel flow indicator > p&d v/v > maniflod > nozzle fuel tank :  booster pump :  engine pump :  filter :  pressure regulator :  relief v/v :  f.c.u :  fuel flow indicator :   p&d v/v :  maniflod :  nozzle :