طراحی و توسعه شیر کنترل جریان جدید با تحریک الکترونیکی برای سیستم سوخت نوعی موتور توربوجت

در این مقاله یک نوع شیر کنترل جریان تناسبی جدید و بهینه از نوع دورانی و مجهز به شیر جبران کننده فشار و محرکه الکترونیکی( سروموتور) ارائه می شود که در سیستم کنترل سوخت موتورهای توربوجت قابل استفاده می باشد. بهبود عملکرد سیستم های کنترل و ساده سازی و سبک سازی آنها در موتورهای توربینی که با کاهش تعداد قطعات و هزینه های ساخت همراه است، همواره از نیازمندیهای حوزه هوایی بوده است . این روند با بکار گیری تجهیزات الکترونیکی و بهینه سازی بخشهای هیدرومکانیکی سامانه های کنترلی انجام می گیرد. در مجموعه ارائه شده ض من بهره مندی از تجهیزات الکترونیکی، طراحی بهینه بخش هیدرومکانیکی نیز مورد نظر بوده است. محرکه الکترونیکی دورانی جهت تحریک مستقیم شیر بجای روشهای مرسوم هیدرومکانیکی استفاده شده است، به دلیل دورانی بودن محرکه و پلانجر شیر کنترل جریان، کوپل مستقیم آنها به هم امکانپذیر بوده و تعداد قطعات جهت اتصال محرکه به شیر کاهش می یابد. این مجموعه طوری طراحی و ساخته شده که در حین عملکرد سیستم، به دلیل تعادل نیرویی بوجود آمده در پلانجر شیر کنترل جریان، جهت دوران پلانجر به گشتاور بالا نیازی نمی باشد. بنابراین به نصب چرخدنده جهت افزایش گشتاور چرخشی پلانجر توسط محرکه نیاز نیست. مقطع عبور سوخت در شیر کنترل جریان به صورت تداخل مثلث (روی Sleeve) و شیار مستطیلی (روی پلانجر دورانی بوده و اندازه گیری جریان سوخت در فصل مشترک آنها انجام می گیرد. طرح جدید ضمن افزایش دقت کنترلی, کاهش وزن و کاهش هزینه های ساخت را به همراه دارد. جهت بهینه سازی طرح، شبیه سازی و مدلسازی ریاضی سیستم در شرایط پایا و گذرا استخراج شده است. آنالیز حساسیت عملکرد سیستم به تغییر پارامترهای طراحی و نیز خطی بودن تغییر جریان سوخت نسبت به فرمان ورودی از معیارهای بهینه سازی مجموعه می با شد. نمونه های اولیه طرح ارائه شده پس از بهینه سازی ساخته شده و روی استند مخصوص، تست و ارزیابی شده است. جهت اعتبار سنجی مدل مجموعه نتایج تست نمونه ساخته شده با نتایج شبیه سازی مقایسه شده اند