Por que os tanques externos no A320 seriam mais frios que os tanques internos?

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Eu notei, em vários casos, durante voos longos, normalmente durante as horas 5, o combustível nos tanques externos do A320 é mais frio que o combustível nos tanques internos. Isso contraria a lógica do sistema, pois o combustível quente é recirculado primeiro para os tanques externos e depois para os tanques internos.

No entanto, no FCOM, é mencionado em uma nota se os tanques externos estão cheios, o combustível derrama no tanque interno, isso significa que o combustível quente agora está entrando diretamente nos tanques internos? Também podem outras variáveis ​​desempenhar um fator como a temperatura do combustível no solo?

por Jai 30.03.2019 / 05:40

1 resposta

Resposta curta:

  • Isso é muito normal porque a asa externa é mais fina.
  • O combustível quente (que é aquecido pelo IDG) nem sempre é devolvido aos tanques externo / interno.

É necessária alguma explicação para a função de circulação no A320. Os trechos abaixo serão indicados (M) e (F), para os manuais de manutenção e voo, respectivamente.

The FADEC controls the fuel return valve.
If the outer tank is already full, the fuel overflows to the inner tank through a spill pipe. On ground, the fuel recirculation is not inhibited if there is an overflow in the surge tanks. (F)

O principal argumento para isso é a primeira linha. O combustível nem sempre é devolvido. O retorno é gerenciado pelo FADEC do motor, não pelo sistema de combustível. A segunda coisa é que a circulação tb trabalha no chão.

The fuel system:

  • Stores fuel in the tanks.
  • Supplies fuel, in the correct quantities, to the fuel tanks during refueling.
  • Supplies fuel to the engines and the Auxiliary Power Unit (APU).
  • Circulates fuel to cool the Integrated Drive Generator (IDG).
  • Keeps fuel in the outer tanks for wing bending and flutter relief. (F)

A função da circulação é resfriar o IDG, não aquecer o combustível. Mas o combustível é realmente aquecido devido ao processo, mas o sistema de combustível do motor mistura esse combustível quente (dentro do sistema de refrigeração IDG de combustível) com novo suprimento de combustível frio, para ser novamente utilizado pelo motor (combustão) e para o arrefecimento do IDG.

  • Em outras palavras, o motor queima o mesmo combustível usado para resfriar o IDG (não é necessário devolvê-lo ao tanque).

O FADEC retorna o combustível apenas para o tanque externo na condição 1 e faz isso abrindo a FRV (válvula de retorno de combustível). Essa condição:

The return valve opens at low engine fuel flow if the engine oil temperature is above 93°C (199°F). (M)

O FF baixo do motor (por exemplo, ocioso) não será encontrado no cruzeiro. Por causa do baixo FF, não há alta demanda pelo combustível quente (dentro do sistema de refrigeração IDG de combustível), isto é, o motor não está usando-o rapidamente para combustão. E isso só vai ficar cada vez mais quente. O FADEC o mistura com combustível novo e o reintroduz no tanque externo (esquema abaixo). A mistura garante que será reintroduzida a menos de 100 ° C.

  • Em outras palavras, quando o motor não está queimando combustível suficiente, o combustível dentro do sistema de refrigeração IDG é devolvido ao tanque, porque ele fica cada vez mais quente, pois não está sendo consumido a uma velocidade suficientemente rápida.

The return valve mixes the hot fuel with cold fuel from the LP pump to maintain the temperature of the returned fuel below 100°C (212°F). (M)

Isso significa, por exemplo, se o avião estiver sentado no chão com os motores funcionando por muito tempo, os tanques externos ficarão mais quentes que os tanques internos.

No cruzeiro, como a asa externa é mais fina, a área da superfície em relação ao volume é maior que a asa interna e, portanto, o combustível perde a temperatura mais rapidamente do que os tanques internos. Isso é destacado em 'Airbus' Edição FAST da revista 36:

insira a descrição da imagem aqui

Como você pode ver, os tanques externos esfriam mais rapidamente. Nota: a revista discute a operação de longo alcance do A340, que, diferentemente do A320, possui um procedimento de transferência de combustível quando um LO TEMP mensagem é mostrada.

E abaixo está o esquema de refrigeração do A320 IDG. Feche o FRV e você verá como o combustível é misturado e reutilizado pelo motor:

insira a descrição da imagem aqui

O exposto acima explica por que quando a equipe recebe uma confirmação COMBUSTÍVEL L (R) EXTERIOR (INTERNO) TK HI TEMP aviso, as ações podem ser:

  • Desligar a cozinha (reduz a carga no IDG).
  • Atraso na decolagem e desligamento do motor afetado (lateral).
  • Desativando o empuxo automático e aumentando o FF do motor afetado (lateral).
  • Usando o APU IDG em vez do IDG do mecanismo (colocando-o offline).

(Fonte: A320 QRH)

Tudo isso reduziria o combustível quente sendo reabastecido no tanque afetado.

Uma operação um pouco mais detalhada do FRV é encontrada no manual de treinamento técnico do motor (CFM56):

The purpose of the Fuel Return Valve (FRV) is to bypass warm fuel from the Hydromechanical Unit (HMU) to maintain the efficiency of the Integrated Drive Generator (IDG) Oil Cooler and engine oil/fuel heat exchanger.

Consequently this prevents engine and IDG oil over temperature.

FRV logic: the FRV is fuel pressure operated, and electrically controlled by the Electronic Control Unit (ECU).

The ECU control logic of the FRV is mainly based on the engine oil temperature.

Above a certain engine oil temperature, the ECU orders a low fuel flow return to the A/C fuel tanks.

When the engine oil temperature increases, the ECU orders a high fuel flow return to the A/C fuel tanks.

The two return fuel flow levels are 500 kg/h and 1000 kg/h, or 1100 lb/h and 2200 lb/h. The hot fuel is mixed with the cold fuel to limit its temperature, before it is returned to the A/C fuel tanks.

30.03.2019 / 08:10