燃气涡轮发动机导叶换热器和燃气涡轮发动机出口导叶制造技术

燃气涡轮发动机导叶换热器具有导叶换热器，导叶换热器包括设置在翼型件内的电铸换热器管或换热器芯中的电铸流体通道。非可燃导热液体或非金属泡沫可填充管或芯与翼型件间的空间。流体回路可包括电铸换热器管或换热器芯内的通道，并从入口歧管延伸至出口歧管来将流体或油引导穿过通道，并包括连接到入口歧管上来用于接收流入入口歧管中的流体或油的流体或油供应入口，及连接到流体或油供应出口上来用于排出流出流体或油出口歧管的流体或油的流体或油供应出口。换热器管或换热器芯、入口歧管、出口歧管、供应入口和供应出口可一体地且整体地电铸在一起。本发明专利技术也涉及燃气涡轮发动机出口导叶、燃气涡轮发动机和用于制作燃气涡轮发动机导叶的方法。

Guide vane heat exchanger of gas turbine engine and outlet guide vane of gas turbine engine

The guide vane heat exchanger of gas turbine engine has a guide vane heat exchanger. The guide vane heat exchanger includes an electroformed fluid passage arranged in the tube of the electroformed heat exchanger or the core of the heat exchanger in the airfoil. Non combustible heat conducting liquid or non-metallic foam can fill the space between the pipe or the core and the airfoil. The fluid loop may include a channel in an electroformed heat exchanger tube or heat exchanger core and extend from the inlet manifold to the outlet manifold to guide the fluid or oil through the channel, including a fluid or oil supply inlet connected to the inlet manifold for receiving the fluid or oil flowing into the inlet manifold, and a fluid or oil supply outlet for discharging the outflow fluid or oil outlet manifold. Fluid or oil supply outlet. Heat exchanger tubes or heat exchanger cores, inlet manifolds, outlet manifolds, supply inlets and supply outlets can be electroformed together as a whole. The invention also relates to a gas turbine engine outlet guide vane, a gas turbine engine and a method for manufacturing a gas turbine engine guide vane.

【技术实现步骤摘要】
燃气涡轮发动机导叶换热器和燃气涡轮发动机出口导叶
本专利技术大体上涉及燃气涡轮发动机涡轮油冷却，且更确切地涉及包含用于冷却油或其它流体的换热器的出口导叶。
技术介绍
燃气涡轮发动机通常设有用于润滑和冷却各种发动机部件(如，轴承、变速箱、发电机等)的循环油系统。在操作中，油吸收大量热，热必须排放到外部环境，以便将油保持在可接受的温度。发电机油冷却通常使用一个或多个空气-油换热器，其有时与复杂冷却网络中的燃料-油换热器和燃料回流至箱系统串联。也称为砖冷却器或表面冷却器的紧凑换热器已经用于此冷却，但两者都具有风扇空气阻力损失。已经提出油冷却回路包括发动机中的轮叶且具体是在风扇出口导叶(OGV)中的空气-油换热器。使用OGV作为换热器是穿过OGV的零风扇空气压力损失，因为油在OGV内传送。由于OGV没有翅片(与砖冷却器或表面冷却器相比，交换面积较小)，故将需要许多OGV来冷却发动机油或发电机油。OGV内的细通道中传送油不是自由的，且可通过OGV通道内的油压降完成。使用许多OGV将需要比油润滑系统或集成驱动发电机(IDG)或变频发电机(VFG)油系统中的现有或预算的更大油压降。因此，非常需要使用许多OGV作为换热器并且能够满足空气-油冷却器油压降要求的油冷却系统和回路。它们昂贵且难以制造，因此也很需要廉价、相对不复杂且更容易制造的方法。特别需要一种制造具有集成换热器的风扇出口导叶(OGV)的方法。
技术实现思路
燃气涡轮发动机导叶换热器包括设置在翼型件内的电铸换热器管或换热器芯中的电铸流体通道。不可燃的导热液体可填充电铸换热器管或换热器芯与翼型件之间的空间。该空间可为实心的并填充有金属。电铸换热器管具有大约0.030英寸到0.1英寸的范围中的沉积壁厚(WT)。燃气涡轮发动机导叶换热器可具有包括电铸换热器管或换热器芯内的通道的流体回路，流体回路从入口歧管延伸至出口歧管来将流体或油引导穿过通道，包括连接到入口歧管上来用于接收流入入口歧管中的流体或油的流体或油供应入口，以及连接到流体或油供应出口上来用于排出流出流体或油出口歧管的流体或油的流体或油供应出口。换热器管或换热器芯、入口歧管、出口歧管、供应入口和供应出口所有都可一体地且整体地电铸在一起。一种燃气涡轮发动机具有圆形排的风扇出口导叶，风扇出口导叶延伸穿过环形风扇壳与位于风扇壳的径向内侧的内毂之间的风扇流径，燃气涡轮发动机可具有风扇出口导叶中的一个或多个中的每一个中的导叶换热器，其包括设置在翼型件内的电铸换热器管或换热器芯中的电铸流体通道，以及支承导叶换热器的外端部凸缘和内端部凸缘。一种用于制作燃气涡轮发动机导叶的方法可包括电铸用于燃气涡轮发动机导叶换热器的换热器管或换热器芯中的流体或油通道。电铸包括制作流体或油通道的第一模具、将金属或合金电沉积到第一模具上，以及化学地移除或熔化第一模具且留下换热器管或换热器芯和其中的通道。该方法还可包括将换热器管或换热器芯置于铸造模具中，将铝或合金倒入铸造模具中，在铸造模具中固化铝或合金，以及将固化的铝或合金轮廓磨削成包括外端部凸缘和内端部凸缘的燃气涡轮发动机导叶。铸造模具的至少一部分包括燃气涡轮发动机导叶的翼型件形状。该方法可包括用非可燃导热液体或在将铝或合金倒入铸造模具中时用铝或合金填充电铸换热器管或换热器芯与燃气涡轮发动机导叶的翼型件之间的空间。该方法还可包括制作外端部凸缘和内端部凸缘、通过将外端部凸缘和内端部凸缘附接到电铸换热器管或换热器芯上来制作换热器组件、围绕电铸换热器管或换热器组件形成熔模铸造翼型件模具、围绕翼型件模具倾倒和固化熔融铝成为翼型件铸件，以及加工翼型件铸件来形成最终或接近最终的翼型件。倾倒可包括将熔融铝倒入翼型件模具与间隙模具之间，以形成电铸换热器管或换热器芯与翼型件之间的空白空间或间隙，以及用非可燃导热液体填充该空间。该方法可包括制作外端部凸缘和内端部凸缘，通过将外端部凸缘和内端部凸缘附接到电铸换热器管或换热器芯上来制作换热器组件，使用限定包括前缘和后缘及凸出吸力侧和凹入压力侧的翼型件形状的蜡或塑料翼型件模具来形成电铸换热器管或换热器芯与燃气涡轮发动机导叶翼型件之间的空白空间，以及通过将镍或镍合金电沉积到蜡或塑料翼型件模具上来制作翼型件。电沉积的翼型件可加工来形成最终或接近最终的翼型件。本专利技术的方面、特征、技术效果等还体现在后述技术方案，其中，技术方案1涉及一种燃气涡轮发动机导叶换热器，包括：包括电铸流体通道的导叶换热器，电铸换热器管或换热器芯中的所述电铸流体通道，以及设置在翼型件内的所述电铸换热器管或换热器芯。技术方案2涉及根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机导叶换热器，还包括填充所述电铸换热器管或换热器芯与所述翼型件之间的空间的非可燃导热液体或非金属泡沫。技术方案3涉及根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机导叶换热器，还包括所述电铸换热器管或换热器芯与所述翼型件之间的实心的并填充有金属的空间。技术方案4涉及根据技术方案2所述的燃气涡轮发动机导叶换热器，还包括具有大约0.030英寸到0.1英寸的范围中的沉积壁厚的所述电铸换热器管。技术方案5涉及根据技术方案1所述的燃气涡轮发动机导叶换热器，还包括：包括所述电铸换热器管或所述换热器芯内的通道的流体回路，所述流体回路从入口歧管延伸至出口歧管来引导流体或油穿过所述通道，以及所述流体回路包括连接到所述入口歧管上来用于接收流入所述入口歧管的所述流体或油的流体或油供应入口，以及连接到所述流体或油供应出口上来用于排出流出所述流体或油出口歧管的所述流体或油的流体或油供应出口。技术方案6涉及根据技术方案5所述的燃气涡轮发动机导叶换热器，还包括填充所述电铸换热器管或换热器芯与所述翼型件之间的空间的非可燃导热液体或非金属泡沫。技术方案7涉及根据技术方案5所述的燃气涡轮发动机导叶换热器，还包括所述电铸换热器管或换热器芯与所述翼型件之间的实心的并填充有金属的空间。技术方案8涉及根据技术方案5所述的燃气涡轮发动机导叶换热器，还包括所有都可一体地且整体地电铸在一起的所述换热器管或换热器芯、所述入口歧管、所述出口歧管、所述供应入口和所述供应出口。技术方案9涉及根据技术方案8所述的燃气涡轮发动机导叶换热器，还包括填充所述电铸换热器管或换热器芯与所述翼型件之间的空间的非可燃导热液体或非金属泡沫，或所述电铸换热器管或换热器芯与所述翼型件之间的所述空间是实心的且填充有金属。技术方案10涉及一种燃气涡轮发动机出口导叶，包括：包括电铸流体通道的导叶换热器，电铸换热器管或换热器芯中的所述电铸流体通道，设置在翼型件内的所述电铸换热器管或换热器芯，以及支承所述导叶换热器的外端部凸缘和内端部凸缘。技术方案11涉及根据技术方案10所述的燃气涡轮发动机导叶，还包括填充所述电铸换热器管或换热器芯与所述翼型件之间的空间的非可燃导热液体或非金属泡沫。技术方案12涉及根据技术方案10所述的燃气涡轮发动机导叶，还包括所述电铸换热器管或换热器芯与所述翼型件之间的实心的并填充有金属的空间。技术方案13涉及根据技术方案10所述的燃气涡轮发动机导叶，还包括：所述导叶换热器，所述导叶换热器包括流体回路，所述流体回路包括所述电铸换热器管或所述换热器芯内的通道，所述导叶换热器包括所述流体回路，所述流体回路从入口歧管延伸至出口歧管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃气涡轮发动机导叶换热器，包括：包括电铸流体通道的导叶换热器，电铸换热器管或换热器芯中的所述电铸流体通道，以及设置在翼型件内的所述电铸换热器管或换热器芯。

【技术特征摘要】
2017.11.16 US 15/814,6871.一种燃气涡轮发动机导叶换热器，包括：包括电铸流体通道的导叶换热器，电铸换热器管或换热器芯中的所述电铸流体通道，以及设置在翼型件内的所述电铸换热器管或换热器芯。2.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机导叶换热器，还包括填充所述电铸换热器管或换热器芯与所述翼型件之间的空间的非可燃导热液体或非金属泡沫。3.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机导叶换热器，还包括所述电铸换热器管或换热器芯与所述翼型件之间的实心的并填充有金属的空间。4.根据权利要求2所述的燃气涡轮发动机导叶换热器，还包括具有大约0.030英寸到0.1英寸的范围中的沉积壁厚的所述电铸换热器管。5.根据权利要求1所述的燃气涡轮发动机导叶换热器，还包括：包括所述电铸换热器管或所述换热器芯内的通道的流体回路，所述流体回路从入口歧管延伸至出口歧管来引导流体或油穿过所述通道，以及所述流体回路包括连接到所述入口歧管上来用于接收流入所述入口歧管的所述流体或油的流体或油供应入口，以及连接到所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·G·V·乔纳拉加达，S·库玛，E·M·菲尔普斯，M·塞巴斯蒂安，G·塔吉里，R·R·柯拉姆，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US