具有冷却器的风扇壳体组件以及运动方法技术

本发明专利技术涉及一种用于冷却涡轮发动机(10)内的流体的装置和方法。用于涡轮发动机(10)的风机壳体组件(18)可以包括具有外周壁(43)的环形风机壳体(38)，外周壁(43)具有通过壳体(38)限定的流动路径(14)。风机壳体冷却器(50)包括面对具有至少一个管道(74)的外周壁(43)的本体(70)，至少一个管道(74)构造成承载加热流体流以利用通过流动路径(14)的空气流(72)对流冷却加热的流体。

Fan shell components with cooler and motion method

The present invention relates to a device and method for cooling a fluid in a turbine engine (10). The fan housing assembly (18) for a turbine engine (10) can include an annular fan housing (38) with a peripheral wall (43), and the peripheral wall (43) has a flow path (14) defined through the shell (38). The fan housing cooler (50) comprises a body (70) facing the outer wall (43) with at least one pipe (74), and at least one pipe (74) is constructed to carry the heating fluid flow to make use of the air flow (72) through the flow path (14) to convective cooling and heating the fluid.

【技术实现步骤摘要】
具有冷却器的风扇壳体组件以及运动方法
本专利技术涉及具有冷却器的风扇壳体组件以及运动方法。
技术介绍
用于航空器的现代发动机产生必须以某种方式传递远离发动机的相当大量的热。热交换器提供一种将热从这些发动机传递走的方法。例如，热交换器可以围绕发动机的一部分布置成环。油可被用于从比如为发动机轴承、发电机等的发动机部件散热。热一般通过空气-冷却油冷却器从油传递至空气，并且更具体地通过表面空气-冷却油冷却器系统，以将油温度保持在从大约100℉至300℉的所需范围内。在许多情况下，环境可以低至-65℉。比如为表面空气-冷却油冷却器的热交换器可以设置在涡轮喷气发动机风机壳体中，利用旁路空气通过强制对流去除润滑油能量。冷却器可以包括通过其实现强制对流的多个翼片。相对于气流速度的翼片几何形状和高度是用于能量传递的关键参数并且针对最大发动机负荷设定尺寸。在非峰值需求状态期间，对于热而言冷却器的尺寸过大并且不被优化以使气动阻力(drag)最小化。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术涉及包括具有外周壁的环形风机壳体的风机壳体组件。风机壳体组件包括具有本体的风机壳体冷却器，本体具有面对外周壁的第一表面、与第一表面相对的(opposite)第二表面和构造成承载邻近第二表面的加热流体流的至少一个管道。本体布置成将热从加热流体传递至流经环形风机壳体的空气。本体包括至少一个热敏部分，至少一个热敏部分构造成响应于热状态的变化将风机壳体冷却器的至少一部分被动地定位到流过环形风机壳体的空气内。在另一个方面中，本专利技术涉及用于具有旁路函道的航空发动机的风机壳体冷却器。风机壳体冷却器包括热交换器本体，热交换器本体包括第一表面、与第一表面相对的第二表面和构造成承载邻近第二表面的加热流体流的至少一个管道，本体布置成将热从加热流体传递至流经旁路函道的空气，其中本体包括构造成响应于热状态的变化改变形状的至少一个热敏部分。在又一个方面中，本专利技术涉及使空气-冷却油冷却器在航空发动机的旁路风机函道内运动的方法。该方法包括当达到第一基准温度时将空气-冷却油冷却器定位在旁路风机函道中。该定位是被动定位并且包括响应于热状态的变化改变形状的空气-冷却油冷却器的热敏部分。技术方案1.一种用于具有外周壁的风机壳体的风机壳体冷却器，所述风机壳体冷却器包括：本体，所述本体具有面对所述外周壁的第一表面、与所述第一表面相对的第二表面以及至少一个热敏部分；以及至少一个管道，所述至少一个管道设置在所述本体内并且构造成承载邻近所述第二表面的流体流，以及布置成将热从流体传递至流经所述风机壳体的空气；其中，所述至少一个热敏部分构造成响应于热状态的变化使所述风机壳体冷却器的至少一部分被动定位到流经所述风机壳体的所述空气内。技术方案2.根据技术方案1所述的风机壳体冷却器，其中，热敏部分包括所述本体的形成所述第一表面的部分。技术方案3.根据技术方案2所述的风机壳体冷却器，其中，所述本体包括响应于热状态的变化的一组金属层。技术方案4.根据技术方案3所述的风机壳体冷却器，其中，所述本体包括一层铝合金和一层铝碳化硅。技术方案5.根据技术方案2所述的风机壳体冷却器，其中，所述本体还包括位于所述本体的与所述第一表面相对的部分上的分段连续翼片或分立翼片之一。技术方案6.根据技术方案5所述的风机壳体冷却器，其中，所述本体还包括位于连续翼片节段之间的至少一个铰链。技术方案7.根据技术方案5所述的风机壳体冷却器，其中，本体构造成响应于所述热状态的变化增大所述分段连续翼片或分立翼片的冲角定向。技术方案8.根据技术方案1所述的风机壳体冷却器，其中，所述风机壳体冷却器的前部区段或后部区段可操作地连接至所述风机壳体的所述外周壁。技术方案9.根据技术方案1所述的风机壳体冷却器，其中，所述风机壳体冷却器的中心区段可操作地联接至所述风机壳体的所述外周壁，并且响应于所述热状态的变化，所述风机壳体冷却器的前部部分凹形地弯曲，所述风机壳体冷却器的后部部分凸形地弯曲。技术方案10.根据技术方案1所述的风机壳体冷却器，其中，所述风机壳体具有安装其上的外侧导叶，并且所述风机壳体冷却器定位在相邻的外侧导叶之间。技术方案11.一种热交换器本体，包括：第一表面；第二表面，所述第二表面与所述第一表面相对；以及至少一个热敏部分，所述至少一个热敏部分构造成响应于热状态的变化改变形状；其中，至少一个管道构造成承载邻近所述第二表面的流体流，以将热从流体传递至沿着所述第二表面穿行的气流，热敏部分构造成将所述热交换器本体的至少一部分被动地定位到所述气流内。技术方案12.根据技术方案11所述的热交换器本体，其中，所述热敏部分包括所述热交换器本体的邻近所述第一表面的部分。技术方案13.根据技术方案12所述的热交换器本体，其中，所述热交换器本体的邻近所述第一表面的所述部分包括响应于热状态的变化的一组金属层。技术方案14.根据技术方案13所述的热交换器本体，其中，所述热交换器本体的邻近所述第一表面的所述部分包括一层铝合金和一层铝碳化硅。技术方案15.根据技术方案13所述的热交换器本体，其中，所述热交换器本体还包括位于所述热交换器本体的与所述第一表面相对的部分上的分段连续翼片或分立翼片之一。技术方案16.根据技术方案11所述的热交换器本体，其中，所述热交换器本体还包括形成在其中的至少一个铰链。技术方案17.根据技术方案16所述的热交换器本体，其中，所述铰链包括形成在所述热交换器本体内的通道。技术方案18.一种冷却器组件，包括：本体，所述本体包括第一表面、与所述第一表面相对的第二表面；以及至少一个管道，所述至少一个管道构造成承载邻近所述第二表面的流体流；其中，所述本体包括至少一个热敏部分，所述至少一个热敏部分构造成响应于热状态的变化将所述冷却器组件的至少一部分被动地定位到沿着所述第二表面流动的气流内。技术方案19.根据技术方案18所述的冷却器组件，其中，热敏部分包括所述本体的邻近所述第一表面的部分。技术方案20.根据技术方案19所述的冷却器组件，其中，所述本体的邻近所述第一表面的所述部分包括响应于热状态的变化的一组金属层。附图说明在附图中：图1是沿着环形风机壳体具有冷却器的涡轮发动机组件的示意性局部剖视图。图2是包括具有一组金属层和四组翼片的本体的图1的冷却器的横截面图。图3A是图1的冷却器的透视图，其中该组金属层沿着冷却器的尾部部分布置，冷却器处于第一初始位置中。图3B是平移至缩回位置的图3A的冷却器的透视图。图3C是平移至展开位置的图3A的冷却器的透视图。图4是图1的具有沿着冷却器的前部部分定位的一组金属层的冷却器的透视图，其中加宽铰链位于翼片组之间。图5A是图1的具有三组翼片的冷却器的透视图，其中一组金属层沿着冷却器的整体延伸。图5B是图5A的具有凸曲线和凹曲线的冷却器的透视图。图6A是图1的处于第一初始位置中的具有四组翼片的冷却器的透视图。图6B是图6A的在第二位置中具有凸曲线和凹曲线的冷却器的透视图。图6C是图6A的在第三位置中具有沿着冷却器的长度的凸曲线的冷却器的透视图。图7是由风机壳体组件限定并且具有平的嵌入壳体冷却器的环形通道的透视图。图8A-8E是示出用于平的嵌入壳体冷却器的不同轮廓形状的图7的冷却器的示意性侧视图。具体实施方式本文中公开的实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于具有外周壁(43)的风机壳体(38)的风机壳体冷却器(50)，所述风机壳体冷却器(50)包括：本体(70)，所述本体(70)具有面对所述外周壁(43)的第一表面(52)、与所述第一表面(52)相对的第二表面(54)以及至少一个热敏部分(76)；以及至少一个管道(74)，所述至少一个管道(74)设置在所述本体(70)内并且构造成承载邻近所述第二表面(54)的流体流，以及布置成将热从流体传递至流经所述风机壳体(38)的空气(72)；其中，所述至少一个热敏部分(76)构造成响应于热状态的变化使所述风机壳体冷却器(50)的至少一部分被动定位到流经所述风机壳体(38)的所述空气(72)内。

【技术特征摘要】
2016.08.31 US 15/2527181.一种用于具有外周壁(43)的风机壳体(38)的风机壳体冷却器(50)，所述风机壳体冷却器(50)包括：本体(70)，所述本体(70)具有面对所述外周壁(43)的第一表面(52)、与所述第一表面(52)相对的第二表面(54)以及至少一个热敏部分(76)；以及至少一个管道(74)，所述至少一个管道(74)设置在所述本体(70)内并且构造成承载邻近所述第二表面(54)的流体流，以及布置成将热从流体传递至流经所述风机壳体(38)的空气(72)；其中，所述至少一个热敏部分(76)构造成响应于热状态的变化使所述风机壳体冷却器(50)的至少一部分被动定位到流经所述风机壳体(38)的所述空气(72)内。2.根据权利要求1所述的风机壳体冷却器(50)，其中，热敏部分(76)包括所述本体(70)的形成所述第一表面(52)的部分。3.根据权利要求2所述的风机壳体冷却器(50)，其中，所述本体(70)包括响应于热状态的变化的一组金属层(78)。4.根据权利要求3所述的风机壳体冷却器(50)，其中，所述本体(70)包括一层铝合金和一层铝碳化硅。5.根据权利要求2所述的风机壳体冷却器(50)，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：G塔吉里，MT肯沃尔希，DA麦奎因，
申请(专利权)人：和谐工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US