热管理系统技术方案

一种用于管理飞机或燃气涡轮发动机中的至少一者的热量转移的系统包括利用油以用于热量转移的第一发动机系统(202)。第一系统的油具有至少大约500℉的温度极限。该系统还包括燃料系统(206)，该燃料系统(206)具有用于使燃料系统(206)中的燃料脱氧的脱氧单元(212)、以及位于脱氧单元(212)下游的燃料‑油热交换器。燃料‑油热交换器与第一发动机系统(202)中的油和燃料系统(206)中的燃料热连通，以用于将热量从第一发动机系统(202)中的油转移至燃料系统(206)中的燃料。

Thermal management system

A system for managing the heat transfer of at least one of an aircraft or a gas turbine engine includes a first engine system (202) that utilizes oil for heat transfer. The temperature limit of the first system has at least about 500 degrees Fahrenheit in the oil. The system also includes the fuel system (206), the fuel system (206) is used to make the fuel system (206) in the fuel deoxygenation deoxygenation unit (212), and is located in the deoxidization unit (212) downstream of the fuel oil heat exchanger. Fuel oil heat exchanger and the first engine system (202) in the oil and fuel system (206) connected to the fuel heat, for the heat from the first engine system (202) in the oil transfer to the fuel in the fuel system (206).

【技术实现步骤摘要】
热管理系统优先权信息本申请主张对在2015年12月8日提交的题为“ThermalManagementSystem”的美国专利申请序列号No.14/962,313的优先权且是其继续申请，其通过参照而并入本文中。
本主题大体上涉及用于飞机和燃气涡轮发动机中的至少一者的热管理系统。
技术介绍
燃气涡轮发动机大体上包括与彼此流动连通地布置的风扇和核心。燃气涡轮发动机的核心以连续流过的顺序大体上包括压缩机区段、燃烧区段、涡轮区段、和排气区段。在操作中，越过风扇的空气的至少一部分被提供至核心的进口。空气的此种部分由压缩机区段逐步地压缩，直到其到达燃烧区段。燃料在燃烧区段内与压缩空气混合且被焚烧，以提供燃烧气体。燃烧气体被从燃烧区段发送通过涡轮区段，以驱动涡轮区段内的一个或更多个涡轮。涡轮区段内的一个或更多个涡轮可通过相应的轴联接于压缩机区段的一个或更多个压缩机。燃烧气体然后被发送通过排气区段，例如，去往大气。燃气涡轮发动机因此包括可经历热操作条件的多种旋转构件，该热操作条件潜在地限制发动机构件寿命。现代燃气涡轮发动机采用精细的热管理系统来冷却这些旋转构件。令人遗憾的是，通常使用的热力热量吸收器可能不提供期望的热量移除量。同时，期望加热被输送至燃气涡轮发动机燃烧区段的燃料，以提高发动机效率。然而，燃料温度可受到称为“焦炭(coke)”的不可溶解产物的形成的限制。焦炭可在含氧的烃燃料被加热超过某温度(例如，高于250℉或121℃)时形成。焦炭沉积物可潜在地限制燃料系统构件寿命。因此，能够有效率地从燃气涡轮发动机的各种旋转构件移除热量，同时还加热待输送至燃气涡轮发动机燃烧区段的燃料的燃气涡轮发动机将是受欢迎的。更具体而言，能够有效率地从燃气涡轮发动机的各种旋转构件移除热量，同时还加热待输送至燃气涡轮发动机的燃烧区段的燃料，而不在此种燃料内形成焦炭的燃气涡轮发动机将是尤其有益的。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在下列描述中部分地阐述，或可根据描述而是明显的，或可通过本专利技术的实践而习得。在本公开的一个示范实施例中，提供用于管理飞机或燃气涡轮发动机中的至少一者中的热转移的系统。系统包括第一发动机系统，该第一发动机系统利用油以用于热量转移，该油具有至少大约500华氏度(“F”)的温度极限。系统还包括燃料系统。燃料系统包括用于使燃料系统中的燃料脱氧的脱氧单元和位于脱氧单元下游的燃料-油热交换器，燃料-油热交换器与第一发动机系统中的油和燃料系统中的燃料热连通，以用于将热量从第一发动机系统中的油转移至燃料系统中的燃料。在本公开的另一个示范实施例中，提供用于管理热转移的系统。该系统包括具有燃烧器的燃气涡轮发动机、能够与燃气涡轮发动机一起操作且利用油以用于热量转移的第一发动机系统、和用于对燃气涡轮发动机的燃烧器提供燃料的燃料系统。燃料系统包括燃料储罐、位于燃料储罐的下游以用于生成燃料流的燃料泵、和位于燃料泵的下游以用于使燃料系统中的燃料脱氧的脱氧单元。燃料系统还包括位于脱氧单元下游的燃料-油热交换器，燃料-油热交换器与第一发动机系统中的油和燃料系统中的燃料热连通，以用于将热量从第一发动机系统中的油转移至燃料系统中的燃料。在本公开的另一示范实施例中，提供用于管理热转移的系统。该系统包括燃气涡轮发动机和主润滑油系统，该主润滑油系统能够与燃气涡轮发动机一起操作以用于对燃气涡轮发动机提供润滑油。润滑油具有至少大约500华氏度的温度极限。系统还包括燃料系统。燃料系统包括用于使燃料系统中的燃料脱氧的脱氧单元、和与主润滑油系统中的润滑油热连通地位于脱氧单元下游的燃料-油热交换器。燃料-油热交换器在燃气涡轮发动机的操作期间限定燃料进口温度、燃料出口温度、油进口温度、和油出口温度。燃料进口温度直到大约200华氏度，燃料出口温度在大约450华氏度与大约600华氏度之间，油进口温度在大约450华氏度与大约600华氏度之间，且油出口温度直到大约250华氏度。技术方案1：一种用于管理飞机或燃气涡轮发动机中的至少一者的热转移的系统，所述系统包括：第一发动机系统，其利用油以用于热量转移，所述油具有至少大约500华氏度(F)的温度极限；和燃料系统，所述燃料系统包括脱氧单元，其用于使所述燃料系统中的燃料脱氧；和燃料-油热交换器，其位于所述脱氧单元的下游，所述燃料-油热交换器与所述第一发动机系统中的油和所述燃料系统中的燃料热连通，以用于将热量从所述第一发动机系统中的油转移至所述燃料系统中的燃料。技术方案2：根据技术方案1所述的系统，其中，所述第一发动机系统是所述燃气涡轮发动机的主润滑油系统，所述主润滑油系统使用于热量转移的油再循环。技术方案3：根据技术方案2所述的系统，其中，所述主润滑油系统还包括空气-油热交换器。技术方案4：根据技术方案3所述的系统，其中，所述主润滑油系统的空气-油热交换器位于所述燃料系统的燃料-油热交换器的下游。技术方案5：根据技术方案2所述的系统，还包括利用油以用于热量转移的第二发动机系统，其中，所述燃料系统的燃料-油热交换器是第一燃料-油热交换器，其中，所述燃料系统还包括第二燃料-油热交换器，其中，所述第二燃料-油热交换器与来自所述第二发动机系统的油和来自所述燃料系统的燃料热连通，以用于从所述第二发动机系统移除热量。技术方案6：根据技术方案5所述的系统，其中，所述第二发动机系统是可变频率发电机系统，且其中，由所述可变频率发电机系统利用的油具有至少大约500华氏度的温度极限。技术方案7：根据技术方案5所述的系统，其中，主润滑系统与所述第二发动机系统选择性地热连通。技术方案8：根据技术方案1所述的系统，其中，由所述第一发电机系统利用的油具有至少大约550华氏度的温度极限。技术方案9：根据技术方案1所述的系统，其中，所述燃料系统包括燃料储罐和出口管线，所述出口管线延伸至所述燃气涡轮发动机的燃烧器，其中，所述燃料系统中的燃料构造成从位于所述燃料储罐与所述出口管线之间的一个或更多个热交换器接收全部量的热量，且其中，所述一个或更多个热交换器中的各个构造为燃料-油热交换器。技术方案10：根据技术方案1所述的系统，其中，在所述燃气涡轮发动机的操作期间，所述燃料-油热交换器限定燃料进口温度、燃料出口温度、油进口温度、和油出口温度，其中，所述燃料进口温度直到大约200华氏度，其中，所述燃料出口温度在大约450华氏度与大约600华氏度之间，其中，所述油进口温度在大约450华氏度与大约600华氏度之间，且其中，所述油出口温度直到大约250华氏度。技术方案11：一种用于管理热转移的系统，所述系统包括：燃气涡轮发动机；主润滑油系统，其能够与所述燃气涡轮发动机一起操作，以用于对所述燃气涡轮发动机提供润滑油，所述润滑油具有至少大约500华氏度的温度极限；和燃料系统，所述燃料系统包括脱氧单元，其用于使所述燃料系统中的燃料脱氧；和燃料-油热交换器，其与所述主润滑油系统中的润滑油热连通地位于所述脱氧单元的下游，所述燃料-油热交换器在所述燃气涡轮发动机的操作期间限定燃料进口温度、燃料出口温度、油进口温度、和油出口温度，所述燃料进口温度直到大约200华氏度，所述燃料出口温度在大约450华氏度与大约600华氏度之间，所述油进口温度在大约450华氏度与大约600华氏度之间，且所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于管理飞机或燃气涡轮发动机中的至少一者的热转移的系统，所述系统包括：第一发动机系统(202)，其利用油以用于热量转移，所述油具有至少大约500华氏度(F)的温度极限；和燃料系统(206)，所述燃料系统(206)包括脱氧单元(212)，其用于使所述燃料系统(206)中的燃料脱氧；和燃料‑油热交换器，其位于所述脱氧单元(212)的下游，所述燃料‑油热交换器与所述第一发动机系统(202)中的油和所述燃料系统(206)中的燃料热连通，以用于将热量从所述第一发动机系统(202)中的油转移至所述燃料系统(206)中的燃料。

【技术特征摘要】
2015.12.08 US 14/962313;2016.02.11 US 15/0412241.一种用于管理飞机或燃气涡轮发动机中的至少一者的热转移的系统，所述系统包括：第一发动机系统(202)，其利用油以用于热量转移，所述油具有至少大约500华氏度(F)的温度极限；和燃料系统(206)，所述燃料系统(206)包括脱氧单元(212)，其用于使所述燃料系统(206)中的燃料脱氧；和燃料-油热交换器，其位于所述脱氧单元(212)的下游，所述燃料-油热交换器与所述第一发动机系统(202)中的油和所述燃料系统(206)中的燃料热连通，以用于将热量从所述第一发动机系统(202)中的油转移至所述燃料系统(206)中的燃料。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一发动机系统(202)是所述燃气涡轮发动机的主润滑油系统，所述主润滑油系统使用于热量转移的油再循环。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述主润滑油系统还包括空气-油热交换器(256)。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述主润滑油系统的空气-油热交换器(256)位于所述燃料系统(206)的燃料-油热交换器的下游。5.根据权利要求2所述的系统，还包括利用油以用于热量转移的第二发动机系统(204)，其中，所述燃料系统(206)的燃料-油热交换器是第一燃料-油热交换器(218)，其中，所述燃料系统(206)还包括第二燃料-油热交换器(220)，其中，所述第二燃料-油热交换器(220)与来自所述第二发动机系统(204)的油和来自所述燃料系统(206)的燃料热连通，以用于从所述第二发动机...

【专利技术属性】
技术研发人员：BW米勒，DH安斯蒂，MEH森诺恩，方宁，KR斯诺夫，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US