用于涡轮发动机的空气-油热交换器的矩阵制造技术

本发明专利技术涉及一种用于第一流体和第二流体之间的热交换器的矩阵(30)，特别是用于涡轮机中的空气/油的应用。矩阵(30)包括：第一流体可以流动的交叉通道；具有在交叉通道中延伸的管(34)的栅格，第二流体在该栅格中循环。栅格支撑至少两个翅片(38；40)，这些翅片在第一流体的流动中连续，特别是冷却翅片。这些连续的翅片(38；40)在第一流体中沿着相对于彼此倾斜的主方向延伸。

Matrix of Air-Oil Heat Exchanger for Turbine Engine

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于涡轮发动机的空气-油热交换器的矩阵
本专利技术涉及涡轮机热交换器领域。更具体地，本专利技术提供了一种用于空气/油热交换器的矩阵。本专利技术还涉及轴流式涡轮机，特别是飞行器涡轮喷气发动机或飞行器涡轮螺旋桨发动机。本专利技术还提供了一种制造热交换器矩阵的方法。本专利技术还涉及一种设置有热交换器矩阵的飞行器。
技术介绍
文献US2015/0345396A1公开了一种具有热交换器的涡轮喷气发动机。该热交换器装配有叶片壁以冷却它。热交换器具有主体，在主体中形成血管状结构，用于使冷却流体通过主体。血管状结构呈通过分支连接的节点的形式，这些节点和分支是凹陷的，以便提供穿过主体的互连通路。然而，热交换效率仍然有限。
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的是解决现有技术中提出的至少一个问题。本专利技术的目的是优化热交换、电荷损失以及可能的涡轮机的操作。本专利技术的目的还在于提供一种简单的解决方案，耐用、轻便、经济、可靠、易于生产、维护方便、易于检查和提升性能。解决方案本专利技术的主题是第一流体和第二流体之间的热交换器矩阵，特别是用于涡轮机的热交换器矩阵，该矩阵包括：用于第一流体的流动的通道；在通道中延伸并且第二流体在其中流动的阵列；显著之处在于，阵列沿着第一流体的流动支撑至少两个连续翅片，例如散热翅片；所述连续翅片在第一流体的流动的主方向上相对于彼此倾斜地延伸。根据特定实施例，矩阵可以包括以下特征中的一个或多个，以下特征单独地或根据所有可能的组合而被采用：-连续翅片相对于彼此倾斜至少10°，或至少45°。-第一流体在流动的主方向上流过矩阵；在两个连续翅片之间，矩阵包括相对于所述主方向横向定向的通路。-连续翅片沿着第一流体的流动形成连续十字形件，所述连续十字形件可选地相对于彼此旋转。-矩阵包括沿着第一流体的流动布置在若干连续平面中的若干组连续翅片，所述平面可选地平行。-连续翅片从阵列的区域延伸，在垂直于第一流体的流动的平面上投影中，连续翅片远离所述阵列区域彼此交叉。-连续翅片在第一流体的流动方向上彼此连续或间隔开。-阵列包括多个管，其可能平行。-管的轮廓是椭圆形、泪珠形或菱形。-阵列包括将第一流体与第二流体分开的壁，连续翅片从所述壁延伸。-阵列包括网格。-根据第一流体的流动方向绘制网格的轮廓。-网格限定用于第一流体的流动的过道，过道可能具有四边形截面。-矩阵适于液体和气体之间的热交换，气体特别是通过涡轮喷气发动机的气流。-连续翅片包括主截面，主方向布置在主截面中，主截面的主方向相对于彼此倾斜。-主方向相对于彼此倾斜至少5°、或至少20°、或90°。-连续翅片包括阵列上的连接部，其相对于第一流体的流动横向偏移。-管描述至少一个对准或至少两个对准，特别是横向于第一流体的流动。-两个连续翅片连接相邻的管，可能在所述管之间的间隙中交叉。-每个翅片都是完整的，和/或形成扁平的薄片。-每个翅片包括两个相对的端部，其与阵列连结。-连续翅片的厚度为0.10mm到0.50mm；或0.30mm到0.40mm；和/或小于隔板的厚度。-连续翅片描述至少一个交叉点，优选地描述若干交叉点。-根据第一流体的流动，交叉点彼此间隔开，或者具有材料的连续性。-管根据第一流体的流动和/或横向于第一流体的流动而间隔开。-网格在矩阵的整个长度和/或整个宽度和/或高度上延伸。-阵列包括与第二流体接触的内部突起。-矩阵具有堆叠的层，每个翅片相对于这些层倾斜。-该材料包括用于第一流体的入口和出口，入口和出口通过壁连接，该矩阵特别地包括外壳，在该外壳中形成入口和出口。-第一流体的流动方向由从入口到出口的方向限定。-矩阵包括位于同一通道中的若干阵列。本专利技术还涉及一种具有热交换翅片的热交换器矩阵，显著之处在于，它包括在翅片之间形成的螺旋通路，可能是在翅片之间形成的若干同轴螺旋通路。可选地，同轴螺旋通路具有相同的节距和/或相同的半径。本专利技术还涉及在第一流体和第二流体之间的热交换器矩阵，该矩阵包括：用于第一流体在主方向上的流动的通道；在通道中延伸并且第二流体在其中流动的阵列；在从阵列延伸的主方向上的至少两个连续翅片；显著之处在于，在两个连续翅片之间，矩阵包括横向于第一流体的主方向定向的通路；和/或所述连续翅片在主方向上横向偏移的连接部中连结到相同的阵列部分。本专利技术的主题还是在第一流体和第二流体之间的热交换器矩阵，特别是用于涡轮机的热交换器矩阵，该矩阵包括：根据主方向流动第一流体的通路；在交叉处延伸并且第二流体在其中流动的阵列；显著之处在于，阵列支撑至少两个连续十字形件，这些十字形件布置在第一流体中并且相对于彼此旋转。可选地，连续十字形件由连续翅片形成。可选地，连续十字形件相对于彼此旋转至少5°、或10°或20°。本专利技术还涉及一种用于热交换器的矩阵，其包括用于第二流体的至少两个通路，在所述至少两个通路之间布置有间隔，所述间隔可以被沿主方向移动的第一流体横穿，所述间隔设置有至少两个非平行翅片处，每个非平行翅片将第一通路连接到第二通路，其特征在于，在垂直于第一流体的流动的主方向的平面中观察，翅片在与翅片到通路的连接区域分开的间隔的一个点处相交。本专利技术还涉及一种涡轮机，特别是一种涡轮喷气发动机，其包括具有矩阵的热交换器、轴承和驱动风扇的传动装置，其特征在于，所述矩阵是根据本专利技术的矩阵，优选地，所述热交换器是油空气热交换器。根据本专利技术的有利实施例，涡轮机包括具有形成第二流体的油的回路，所述油特别是润滑油和/或冷却油。根据本专利技术的有利实施例，涡轮机包括空气抽取套管，所述空气形成第一流体。根据本专利技术的有利实施例，轴承和/或传动装置由通过交换器的油供给。根据本专利技术的有利实施例，热交换器具有大致弓形的形状；管可能径向地定向。本专利技术还涉及一种用于制造在第一流体和第二流体之间的热交换器矩阵的方法，该矩阵包括：用于第一流体的流动的通道；在通道中延伸并且第二流体在其中流动的阵列；该方法包括以下步骤：(a)设计具有矩阵的热交换器；(b)通过在印刷方向上的增材制造来生产矩阵；显著之处在于，步骤(b)包括实现这样的翅片，该翅片在相对于印刷方向倾斜的主要方向上延伸，该矩阵可能是根据本专利技术的矩阵。根据本专利技术的有利实施例，翅片布置在相对于印刷方向倾斜角度β的平面中，角度β为20°到60°，可能为30°到50°。根据本专利技术的有利实施例，步骤(b)包括生产相对于印刷方向倾斜20°到60°的角度的管，可能倾斜30°到50°。根据本专利技术的有利实施例，步骤(b)包括生产基本平行于印刷方向的通路。本专利技术的主题还是一种飞行器，特别是喷气式飞机，其包括涡轮机和/或热交换器矩阵，其显著之处在于，矩阵为根据本专利技术的矩阵，和/或涡轮机符合本专利技术的涡轮机，和/或矩阵根据本专利技术的实施例制造。根据本专利技术的有利实施例，矩阵设置在涡轮机中、和/或机身中、和/或飞行器的机翼中。通常，本专利技术的每个目的的有利模式也适用于本专利技术的其他目的。在可能的范围内，本专利技术的每个目的能够与其他目的组合。本专利技术的目的还可以与说明书的实施例结合，此外，这些实施例可以彼此组合。优点本专利技术使得可以在限制气流的压降的同时增加热交换。在涡轮喷气式油冷却器的背景下，除了在次级流动的流速很大时可用之外，该解决方案变得特别相关，因为冷源是非常低的温度。当新鲜空气通过时为了不减缓新鲜空气的流动，矩阵促进其更本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在第一流体和第二流体之间的热交换器(24)的矩阵(30；130)，可选地，一种用于涡轮发动机(2)的热交换器的矩阵(30；130)，所述矩阵(30；130)包括：用于第一流体的流动的通道；在通道中延伸并且第二流体在其中流动的阵列，其特征在于，所述阵列支撑至少两个翅片(38；40，138；140)，所述至少两个翅片(38；40，138；140)在第一流体的流动方向上一个接一个地布置，优选地为散热翅片；其中，所述至少两个翅片(38；40，138；140)沿着相对于彼此倾斜的方向在第一流体中延伸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.10.03 BE 2016/57341.一种用于在第一流体和第二流体之间的热交换器(24)的矩阵(30；130)，可选地，一种用于涡轮发动机(2)的热交换器的矩阵(30；130)，所述矩阵(30；130)包括：用于第一流体的流动的通道；在通道中延伸并且第二流体在其中流动的阵列，其特征在于，所述阵列支撑至少两个翅片(38；40，138；140)，所述至少两个翅片(38；40，138；140)在第一流体的流动方向上一个接一个地布置，优选地为散热翅片；其中，所述至少两个翅片(38；40，138；140)沿着相对于彼此倾斜的方向在第一流体中延伸。2.根据权利要求1所述的矩阵(30；130)，其特征在于，所述两个翅片(38；40，138；140)相对于彼此倾斜至少10°或至少45°的角度。3.根据权利要求1或2所述的矩阵(30；130)，其特征在于，所述第一流体在矩阵(30；130)的主方向上流动并且在两个连续翅片(38；40，138；140)之间流动，矩阵(30；130)包括横向于主方向的通路(46；146)。4.根据权利要求1至3中任一项所述的矩阵(30；130)，其特征在于，从主方向上看，所述至少两个翅片(38；40，138；140)限定十字形件，所述十字形件可选地相对于彼此枢转。5.根据权利要求1至4中任一项所述的矩阵(30；130)，其特征在于，所述矩阵(30；130)包括沿着第一流体的流动布置在若干连续平面(152)中的多个连续翅片(38；40，138；140)，所述平面可能彼此平行。6.根据权利要求1至5中任一项所述的矩阵(30；130)，其特征在于，所述翅片(38；40，138；140)从阵列的区域延伸，在垂直于第一流体的流动的平面中看，翅片远离阵列的区域彼此交叉。7.根据权利要求1至6中任一项所述的矩阵(30；130)，其特征在于，所述翅片(38；40，138；140)沿第一流体的流动方向彼此接触或彼此分开。8.根据权利要求1至7中任一项所述的矩阵(30；130)，其特征在于，阵列包括将第一流体与第二流体分开的壁(48；148)，翅片(38；40，138；140)从所述壁延伸。9.根据权利要求1至8中任一项所述的矩阵(30)，其特征在于，所述矩阵包括用于第一流体的入口(41)和出口(43)，入口(41)和出口(43)连接到通道，矩阵可能包括外部封套(45)，在所述外部封套(45)内形成所述入口(41)和所述出口(43)。10.根据权利要求1至9中任一项所述的矩阵(30)，其特征在于，阵列包括多个管(34)，所述管(34)可...

【专利技术属性】
技术研发人员：V托马斯，B瑟维斯，R弗列格尔斯，
申请(专利权)人：赛峰航空助推器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE