用于嵌入式发动机应用的热交换器：横贯管道段制造技术

本发明专利技术涉及用于嵌入式发动机应用的热交换器：横贯管道段，其可包括：主管，其从第一端延伸至第二端，并且限定了从中穿过的中空通路；下平台，其在主管中限定的孔口的第一侧附连至主管的外表面；和上平台，其在孔口的与第一侧相反的第二侧附连至主管的外表面。上平台与下平台形成为一个整体，以在它们之间限定供应通道，供应通道通过由主管限定的孔口而与主管的中空通路处于流体连通。下平台和上平台限定了接口，接口限定了与主管所限定的中空通路处于流体连通的多个通道。

Heat exchangers for embedded engine applications: cross pipe sections

The invention relates to a heat exchanger for embedded engine applications: across the pipe section, which may include: Director, which extends from the first end to the second end, and defines a hollow passage therethrough; under the platform, the head of the orifice is defined in the first side attached to the outer surface of the head and on the platform; on the contrary, in the orifice of the first side of the second side connected to the outer surface of the head. The upper platform and the lower platform form a whole to define a supply passage between them, and the supply passage is in fluid communication with the hollow passage of the director through an orifice defined by the director. The lower platform and the upper platform define an interface that defines a plurality of channels in fluid communication with the hollow channel defined by the director.

【技术实现步骤摘要】
用于嵌入式发动机应用的热交换器：横贯管道段联邦资助的研究本专利技术是在海军部门的合同号为N00014-10-D-0010的政府支持下进行的。政府在本专利技术中可具有某些权利。
本专利技术大体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地，涉及在燃气涡轮发动机的风扇管道中用于冷却高压热泄放空气的热交换布置。
技术介绍
许多商用的飞机燃气涡轮发动机采用从核心发动机压缩机泄放的高压热空气供飞机上的不同系统使用。特别是，高压空气为飞机上各种任务所需，比如防结冰和客舱冷却。然而，在使用该空气之前，空气的温度必须根据各特定任务的要求而被降低至合理的水平。冷却高压压缩机泄放空气的一种当前的方法是从嵌入发动机罩内的发动机风扇管道提取或泄放空气。来自风扇管道的更冷的泄放空气和来自核心发动机压缩机的高压更热的泄放空气随后经过热交换器，在这里，较热的高压空气释放一部分其热能至更冷的风扇管道泄放空气。尽管，热交换工艺的使用是必须的，但是，当前的用于实现传热的系统过于复杂。在一系统中，采用了管道的精心布局，以用于将高压泄放空气通到飞机和将更冷的风扇管道泄放空气引导至热交换器的位置。在更冷的风扇管道泄放空气到达热交换器并执行其冷却任务时，它已经由于因为管道的各种弯管和回转的摩擦损耗而损失了其大部分压力(推力势)。在从热交换器离开后，风扇管道泄放空气以可忽略的推力益处而从飞机结构排到飞机外。风扇管道泄放空气推力损失对发动机特定燃油消耗的影响是显著的。另外，过于复杂的泄放空气管道布置显著增加了飞机的重量。因此，仍然需要对用于执行传热操作的布置进行改进，其将避免现有技术所经受的风扇管道泄放空气的损失。附图说明本专利技术的方面和优点将在以下描述中部分地得以阐释或者可以从该描述中显而易见，或者可通过本专利技术的实践来学会。总体上提供了曲线板。在一个实施例中，曲线板包括限定了多个第一凹槽的内板和限定了多个第二凹槽的外板。外板附连至内板，其中多个第一凹槽和多个第二凹槽是实质上对准的以在它们之间限定多个通道。各通道从曲线板的第一端的第一部分上的第一开口延伸至第一端的第二部分上的第二开口。总体上也提供了用于形成曲线板的方法。在一个实施例中，该方法包括，冲压第一金属片材以形成限定了多个第一凹槽的第一板；冲压第二金属片材以形成限定了多个第二凹槽的第二板；和之后，将第一片材层压至第二片材以形成曲线板，使得多个第一凹槽和多个第二凹槽是实质上对准的，以在它们之间限定多个通道。各通道从曲线板的第一端的第一部分上的第一开口延伸通过在各通道中限定的弯曲部，并且延伸至第一端的第二部分上的第二开口。总体上还提供了横贯管道段。在一个实施例中，横贯管道段包括主管、下平台和上平台，主管从第一端延伸至第二端并且限定了从中穿过的中空通路，下平台在主管内限定的孔口的第一侧附连至主管的外表面，上平台在与第一侧相反的孔口的第二侧而附连至主管的外表面。上平台与下平台形成为一个整体，以在它们之间限定供应通道，并且供应通道与主管的中空通路处于流体连通，所述中空通路通过主管限定的孔口。下平台和上平台限定了接口，所述接口限定了多个通道，所述多个通道与主管限定的中空通路处于流体连通。在一个实施例中，总体上为燃气涡轮发动机提供了环形热交换器。环形热交换器可包括第一环形环，所述第一环形环包括由多个横贯管道段限定的第一主管；第二环形环，所述第二环形环包括由多个横贯管道段(比如如上所述的)限定的第二主管，和曲线板，所述曲线板在其中限定了至少一个通道，所述至少一个通道与第一主管的横贯管道段和第二主管的横贯管道段处于流体连通。还总体上提供了冷却在燃气涡轮发动机的环形管道中的热流体的方法。在一个实施例中，该方法包括，将热流体引导通过在环形管道内是径向地分层的以限定传热区域的多个冷却通道，并且使冷却流体经过环形管道使得冷却流体经过径向地分层的冷却通道之间。附加地或者备选地，该方法可包括，引导热流体通过在环形管道内是径向地分层的以限定传热区域的多个冷却通道，并且使冷却流体经过环形管道，使得冷却流体经过径向地分层的冷却通道之间。附加地或者备选地，该方法可包括，使热流体经过第一径向的内管中，通过在环形管道内径向地分层的多个曲线板内限定的多个冷却通道，并进入第二径向的内管；和使冷却流体经过环形管道。根据本专利技术的一个实施方式，一种横贯管道段，包括：主管，其从第一端延伸至第二端，并且限定了从中穿过的中空通路，并且其中所述主管限定了孔口；下平台，其在所述孔口的第一侧附连至所述主管的外表面；和上平台，其在所述孔口的与所述第一侧相反的第二侧附连至所述主管的所述外表面，其中所述上平台与所述下平台形成为一个整体，以在它们之间限定供应通道，所述供应通道通过由所述主管限定的所述孔口而与所述主管的所述中空通路处于流体连通，并且其中所述下平台和所述上平台限定了接口，所述接口限定了多个通道，所述多个通道与由所述主管限定的所述中空通路处于流体连通。根据本专利技术的另一个实施方式，如上所述的横贯管道段，其中，所述主管、所述下平台和所述上平台借助于加成制造通过形成而一体地连接在一起。根据本专利技术的另一个实施方式，如上所述的横贯管道段，其中，槽口在接口处被限定在所述下平台的内表面和所述上平台的内表面之间。根据本专利技术的另一个实施方式，如上所述的横贯管道段，其中，叉开角度被限定在从所述主管的外表面的第二端延伸的最上部切线与从所述下平台的内表面延伸的切线之间，并且其中所述叉开角度为大约10°至大约30°。根据本专利技术的另一个实施方式，如上所述的横贯管道段，其中，所述下平台的内表面在所述接口处限定了多个下凹槽。根据本专利技术的另一个实施方式，如上所述的横贯管道段，其中，所述上平台的内表面在所述接口处限定了多个上凹槽，并且其中所述多个下凹槽与所述多个上凹槽对准以限定多个通道。根据本专利技术的另一个实施方式，如上所述的横贯管道段，其中，所述槽口延伸通过所述多个通道。根据本专利技术的另一个实施方式，如上所述的横贯管道段，其中，还包括：多个横梁，其定位在所述上平台和所述下平台之间，并且从所述多个通道延伸到所述槽口。根据本专利技术的另一个实施方式，如上所述的横贯管道段，其中，所述多个横梁定位在所述上平台和所述下平台之间以限定多个通路，其对应于在所述接口处的所述多个通道，使得各通路与其中一个所述通道处于流体连通。根据本专利技术的另一个实施方式，如上所述的横贯管道段，其中，所述主管限定了孔口，并且其中所述多个通路中的每一个都通过各自的供应通道与各自的孔口处于流体连通。根据本专利技术的另一个实施方式，如上所述的横贯管道段，其中，所述主管在环形方向上限定了弯曲部，其从所述主管的第一端延伸至所述主管的第二端。根据本专利技术的另一个实施方式，如上所述的横贯管道段，其中，在所述主管中限定的所述孔口具有在从所述主管的第一端延伸至所述主管的第二端的环形方向上的最大长度，并且其中，所述最大长度大于在垂直于所述环形方向的垂直方向上的最大宽度。根据本专利技术的另一个实施方式，如上所述的横贯管道段，其中，所述主管在所述第一端和所述第二端二者都限定了椭圆形的横截面。根据本专利技术的另一个实施方式，如上所述的横贯管道段，其中，所述椭圆形的横截面具有最大宽度和最大高度，其中所述最大宽度是所述最大高度的大约1.5倍至大约至大约20倍。根据本专利技术的另一个实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种横贯管道段[20]，包括：主管[200]，其从第一端[202]延伸至第二端[204]，并且限定了从中穿过的中空通路[206]，并且其中所述主管[200]限定了孔口[208]；下平台[212]，其在所述孔口[208]的第一侧[216]附连至所述主管[200]的外表面[214]；和上平台[218]，其在所述孔口[208]的与所述第一侧[216]相反的第二侧[220]附连至所述主管[200]的所述外表面[214]，其中所述上平台[218]与所述下平台[212]形成为一个整体，以在它们之间限定供应通道[110]，所述供应通道[110]通过由所述主管[200]限定的所述孔口[208]而与所述主管[200]的所述中空通路[206]处于流体连通，并且其中所述下平台[212]和所述上平台[218]限定了接口[222]，所述接口[222]限定了多个通道[110]，所述多个通道[110]与由所述主管[200]限定的所述中空通路[206]处于流体连通。

【技术特征摘要】
2016.01.08 US 14/9908711.一种横贯管道段[20]，包括：主管[200]，其从第一端[202]延伸至第二端[204]，并且限定了从中穿过的中空通路[206]，并且其中所述主管[200]限定了孔口[208]；下平台[212]，其在所述孔口[208]的第一侧[216]附连至所述主管[200]的外表面[214]；和上平台[218]，其在所述孔口[208]的与所述第一侧[216]相反的第二侧[220]附连至所述主管[200]的所述外表面[214]，其中所述上平台[218]与所述下平台[212]形成为一个整体，以在它们之间限定供应通道[110]，所述供应通道[110]通过由所述主管[200]限定的所述孔口[208]而与所述主管[200]的所述中空通路[206]处于流体连通，并且其中所述下平台[212]和所述上平台[218]限定了接口[222]，所述接口[222]限定了多个通道[110]，所述多个通道[110]与由所述主管[200]限定的所述中空通路[206]处于流体连通。2.根据权利要求1所述的横贯管道段[20]，其中，所述主管[200]、所述下平台[212]和所述上平台[218]借助于加成制造通过形成而一体地连接在一起。3.根据权利要求1所述的横贯管道段[20]，其中，槽口[134]在接口[222]处被限定在所述下平台[212]的内表面[230]和所述上平台[218]的内表面[234]之间，并且其中，叉开角度被限定在从所述主管[200]的外表面[214]的第二端[204]延伸的最上部切线[226]与从所述下平台[212]的内表面[230]延伸的切线[228]之间，并且其中所述叉开角度为大约10°至大约30°。4.根据权利要求3所述的横贯管道段[20]，其中，所述下平台[212]的内表面[230]在所述接口[222]处限定了多个下凹槽[232]，并且其中所述上平台[218]的内表面[234]在所述接口[222]处限定了多个上凹槽[236]，并且其中所述多个下凹槽[232]与所述多个上凹槽[236]对准以限定多个通道[110]，...

【专利技术属性】
技术研发人员：MR切尔尼，JR梅纳，T库皮塞夫斯基，J佩格拉姆，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US