用于管理发动机中的热流动的方法和系统技术方案

一种发动机受冷却的冷却空气(CCA)热交换器系统(200)包括：热母线中间回路热交换器(280)，其定位在核心发动机(112)的壳体(116)的外部，且构造成对多个发动机辅助系统(410)提供热量吸收源；以及至少一个CCA热交换器(220、240、260)，其定位在核心发动机壳体(116)的内侧，且与热母线中间回路(280)流动连通地联接。

Method and system for managing thermal flow in an engine

An engine cooling air cooled heat exchanger (CCA) system (200) includes: thermal bus intermediate loop heat exchanger (280), its position in the core engine (112) of the housing (116) outside, and is configured for multiple engine auxiliary system (410) provide heat source and absorption; at least one CCA heat exchanger (220, 240, 260), its position in the core engine shell (116) inside, and thermal bus intermediate circuit (280) connected to the flow connection.

【技术实现步骤摘要】
用于管理发动机中的热流动的方法和系统
本说明涉及燃气涡轮发动机，且更具体而言，涉及用于管理燃气涡轮发动机中的热流动的受冷却的冷却空气(cooledcoolingair)热交换器系统。
技术介绍
至少一些已知的燃气涡轮发动机包括前风扇、核心发动机、和功率涡轮。核心发动机包括至少一个压缩机，该至少一个压缩机对燃烧器提供加压空气，在该燃烧器中，空气与燃料混合且被点燃，以用于生成热燃烧气体。生成的燃烧气体向下游流到一个或更多个涡轮，该一个或更多个涡轮从气体提取能量以驱动压缩机且提供诸如驱动飞行器的有用功。涡轮区段可包括静止涡轮喷嘴，该静止涡轮喷嘴定位在燃烧器的出口处，以用于将燃烧气体引导到其下游的涡轮转子中。燃气涡轮发动机中的热管理在延长发动机构件的寿命方面是重要的。至少一些已知的热管理系统包括多个热交换器，该多个热交换器构造成将热量转移至各种发动机辅助系统和从各种发动机辅助系统转移热。当热交换器或热量吸收源(heatsink)达到其热管理能力时，可对现有的系统添加额外的热交换器或热管理构件。因此，至少一些已知的热管理系统是围绕核心发动机壳体配置的多个异类构件的非标准混合体(amalgam)，其除了占据宝贵的空间之外，还可增大发动机系统的重量和复杂度。而且，一些热管理系统将燃料作为冷却剂引导穿过核心发动机壳体。
技术实现思路
在一个方面中，提供一种发动机受冷却的冷却空气(CCA)热交换器系统。CCA热交换器系统包括：热母线中间回路热交换器，其定位在核心发动机的壳体的外部，且构造成对多个发动机辅助系统提供热量吸收源；和CCA热交换器，其定位在核心发动机壳体的内侧，且与所述热母线中间回路流动连通地联接。在另一方面中，提供管理发动机中的热流动的方法。该方法包括：将受冷却的冷却空气(CCA)热交换器定位在核心发动机的壳体的内侧；和将受冷却的冷却空气穿过CCA热交换器引导至定位在该核心发动机壳体外部的热母线中间回路热交换器。在又一方面中，提供了一种燃气涡轮发动机系统，该燃气涡轮发动机系统包括具有燃烧器的核心发动机、和受冷却的冷却空气(CCA)热交换器系统。CCA热交换器系统包括：热母线中间回路热交换器，其定位在核心发动机的壳体的外部，且构造成对多个发动机辅助系统提供热量吸收源；和CCA热交换器，其定位在核心发动机壳体的内侧，且与所述热母线中间回路流动连通地联接。技术方案1：一种发动机受冷却的冷却空气(CCA)热交换器系统，其包括：热母线中间回路热交换器，其定位在核心发动机的壳体的外部，且构造成对多个发动机辅助系统中的至少一个提供热量吸收源；和CCA热交换器，其定位在核心发动机壳体的内侧，且与所述热母线中间回路流动连通地联接。技术方案2：根据技术方案1所述的热交换器系统，其中，CCA热交换器定位在发动机壳体压缩机排放喷嘴(CDN)模块内侧的空间中。技术方案3：根据技术方案2所述的热交换器系统，其中，CCA热交换器从在CDN模块上游的高压压缩机的级接收受冷却的冷却空气。技术方案4：根据技术方案1所述的热交换器系统，其中，CCA热交换器定位在接近燃烧器外表面的空间中。技术方案5：根据技术方案4所述的热交换器系统，其中，CCA热交换器定位在接近燃烧器的内衬套和外衬套中的至少一者的外表面的空间中。技术方案6：根据技术方案5所述的热交换器系统，其中，CCA热交换器定位在燃烧器的内衬套与喷嘴支撑壳之间和燃烧器的外衬套与核心发动机壳体之间的空间中的至少一者中。技术方案7：根据技术方案1所述的热交换器系统，其中，所述热母线中间回路热交换器包括与第二流动路径热量转移连通地联接的第一流动路径，所述第一流动路径与核心发动机壳体外部的热量吸收源流动连通地联接，所述第二流动路径与该多个发动机辅助系统中的至少一些流动连通地联接。技术方案8：一种管理发动机中的热流动的方法，所述方法包括：将受冷却的冷却空气(CCA)热交换器定位在核心发动机的壳体的内侧；将受冷却的冷却空气穿过CCA热交换器引导至定位在核心发动机壳体外部的热母线中间回路热交换器。技术方案9：根据技术方案8所述的方法，其中，将CCA热交换器定位在核心发动机的壳体的内侧包括将CCA热交换器定位在发动机壳体压缩机排放喷嘴(CDN)模块内侧的空间中。技术方案10：根据技术方案9所述的方法，还包括将受冷却的冷却空气从在CDN模块上游的高压压缩机的级引导至CCA热交换器。技术方案11：根据技术方案8所述的方法，其中，将CCA热交换器定位在核心发动机的壳体的内侧包括将CCA热交换器定位在接近燃烧器外表面的空间中。技术方案12：根据技术方案11所述的方法，其中，将CCA热交换器定位在接近燃烧器外表面的空间中包括将CCA热交换器定位在接近燃烧器的内衬套和外衬套中的至少一者的外表面的空间中。技术方案13：根据技术方案11所述的方法，其中，将CCA热交换器定位在接近燃烧器外表面的空间中包括将CCA热交换器定位在燃烧器的内衬套与喷嘴支撑壳之间和燃烧器的外衬套与核心发动机壳体之间的空间中的至少一者中。技术方案14：根据技术方案8所述的方法，还包括：将热母线中间回路热交换器的第一流动路径的至少一部分定位为接近该热母线中间回路热交换器的外表面，其中，外表面的该部分与核心发动机壳体外部的热量吸收源直接热量转移；将热母线中间回路热交换器的第一流动路径联接为与该热母线中间回路热交换器的第二流动路径热量转移连通；和将第二流动路径联接为与多个发动机辅助系统中的至少一些流动连通。技术方案15：一种燃气涡轮发动机系统，其包括：核心发动机，其包括燃烧器；和受冷却的冷却空气(CCA)热交换器系统，其包括：热母线中间回路热交换器，其定位在核心发动机的壳体的外部，且构造成对多个发动机辅助系统中的至少一个提供热量吸收源；和CCA热交换器，其定位在核心发动机壳体的内侧，且与所述热母线中间回路流动连通地联接。技术方案16：根据技术方案15所述的系统，其中，CCA热交换器定位在发动机壳体压缩机排放喷嘴(CDN)模块内侧的空间中。技术方案17：根据技术方案15所述的系统，其中，CCA热交换器定位在接近燃烧器外表面的空间中。技术方案18：根据技术方案17所述的系统，其中，CCA热交换器定位在接近燃烧器的内衬套和外衬套中的至少一者的外表面的空间中。技术方案19：根据技术方案18所述的系统，其中，CCA热交换器定位在燃烧器的内衬套与喷嘴支撑壳之间和燃烧器的外衬套与核心发动机壳体之间的空间中的至少一者中。技术方案20：根据技术方案15所述的系统，其中，所述热母线中间回路热交换器包括与第二流动路径热量转移连通地联接的第一流动路径，所述第一流动路径与核心发动机壳体外部的热量吸收源流动连通地联接，所述第二流动路径与多个发动机辅助系统中的至少一些流动连通地联接。附图说明当参照附图阅读下列详细描述时，本公开的这些和其他特征、方面和优点将变得更好理解，其中贯穿附图，类似的特征代表类似的部分，其中：图1是示范涡轮发动机组件的截面图；图2是图1中示出的发动机组件的一部分的放大截面图，该部分包括示范受冷却的冷却空气(CCA)热交换器系统；图3是例示图1中示出的CCA热交换器系统的元件之间的流动连通的示意框图；图4是例示图2和3中示出的CCA热交换器系统的构件和外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发动机受冷却的冷却空气(CCA)热交换器系统(200)，其包括：热母线中间回路热交换器(280)，其定位在核心发动机(112)的壳体(116)的外部，且构造成对多个发动机辅助系统(410)中的至少一个提供热量吸收源；和CCA热交换器(220、240、260)，其定位在核心发动机壳体(116)的内侧，且与所述热母线中间回路(280)流动连通地联接。

【技术特征摘要】
2015.10.26 US 14/9228521.一种发动机受冷却的冷却空气(CCA)热交换器系统(200)，其包括：热母线中间回路热交换器(280)，其定位在核心发动机(112)的壳体(116)的外部，且构造成对多个发动机辅助系统(410)中的至少一个提供热量吸收源；和CCA热交换器(220、240、260)，其定位在核心发动机壳体(116)的内侧，且与所述热母线中间回路(280)流动连通地联接。2.根据权利要求1所述的热交换器系统，其中，CCA热交换器(220)定位在发动机壳体压缩机排放喷嘴(CDN)模块(210)内侧的空间中。3.根据权利要求1所述的热交换器系统(200)，其中，CCA热交换器(220、240、260)定位在接近燃烧器(122)外表面(214)的空间中。4.根据权利要求3所述的热交换器系统(200)，其中，CCA热交换器(240、260)定位在燃烧器(122)的内衬套(206)的外表面(207)与喷嘴支撑壳(212)之间和燃烧器(122)的外衬套(204)的外表面(205)与核心发动机壳体(116)之间的空间中的至少一者中。5.根据权利要求1所述的热交换器系统(200)，其中，所述热母线中间回路热交换器(280)包括与第二流动路径(404)热量转移连通地联接的第一流动路径(402)，所述第一流动路径(402)与核心发动机壳体(116)外部的热量吸收源(400)流动连通地联接，所述第二流动路径(404)与该多个发动机辅助系统(...

【专利技术属性】
技术研发人员：BW米勒，MR切尔尼，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US