【技术实现步骤摘要】
高速飞行器上的用于冷却和发电的系统和方法
本公开总体上涉及高速飞行器，并且更具体地，涉及高速飞行器上的用于进行热管理和发电的系统和方法。
技术介绍
在大气中高速行进的飞行器会受到对外部表面和湿润的管道表面的气动加热。当以大于3马赫的速度行进时，更具体地以大于5马赫的高超音速行进时，这些表面的温度可局部超过1000摄氏度，因此必须使用诸如超级合金这样的高密度材料或诸如陶瓷基质复合物这样的昂贵的非金属材料。另外，涡轮风扇和涡轮喷气发动机不能以超过大致3马赫的速度使用，由此限制了它们运行发电机为飞行器系统供电的能力。
技术实现思路
按照本公开的一方面，一种冷却飞行器上的表面的方法，该方法包括使所述飞行器以至少3马赫的飞行速度前进，其中，所述飞行器的所述表面被气动加热。使超临界工作流体循环通过流体回路，所述循环按顺序包括：通过压缩机压缩所述超临界工作流体；通过所述流体回路的吸热装置加热所述超临界工作流体，其中，所述流体回路的所述吸热装置热耦合到所述飞行器的所述表面；使所述超临界工作流体在热机中膨胀，由此从所述热机产生功输...
【技术保护点】
1.一种冷却飞行器(102)上的表面(104)的方法(300)，该方法包括：/n使所述飞行器(102)以至少3马赫的飞行速度前进(302)，其中，所述飞行器(102)的所述表面(104)被气动加热；/n使超临界工作流体(122)循环(304)通过流体回路(120)，所述循环按顺序包括：/n通过压缩机(130)压缩(306)所述超临界工作流体(122)；/n通过所述流体回路(120)的吸热装置(140)加热(308)所述超临界工作流体(122)，其中，所述流体回路(120)的所述吸热装置(140)热耦合到所述飞行器(102)的所述表面(104)；/n使所述超临界工作流体(12...
【技术特征摘要】
20190628 US 16/457,4181.一种冷却飞行器(102)上的表面(104)的方法(300)，该方法包括：
使所述飞行器(102)以至少3马赫的飞行速度前进(302)，其中，所述飞行器(102)的所述表面(104)被气动加热；
使超临界工作流体(122)循环(304)通过流体回路(120)，所述循环按顺序包括：
通过压缩机(130)压缩(306)所述超临界工作流体(122)；
通过所述流体回路(120)的吸热装置(140)加热(308)所述超临界工作流体(122)，其中，所述流体回路(120)的所述吸热装置(140)热耦合到所述飞行器(102)的所述表面(104)；
使所述超临界工作流体(122)在热机(150)中膨胀(310)，由此从所述热机(150)产生功输出(152)；
冷却(312)所述超临界工作流体(122)；以及
使所述超临界工作流体(122)重新循环(314)到所述压缩机(130)；以及将所述热机(150)的所述功输出(152)操作地联接(316)到所述压缩机(130)。
2.根据权利要求1所述的方法(300)，所述方法还包括：通过将所述热机(150)的所述功输出(152)操作地联接到发电机(170)来产生电力(318)。
3.根据权利要求2所述的方法(300)，其中，所述压缩机(130)包括操作地联接到所述发电机(170)的电动压缩机。
4.根据权利要求2所述的方法(300)，所述方法还包括：使用所述发电机(170)为辅助负载(180)供电(320)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法(300)，其中，冷却(312)所述超临界工作流体(122)包括：将热从所述流体回路(120)的低压支路(124)交换到所述流体回路(120)的高压支路(126)，所述低压支路(124)位于所述热机(150)下游，所述高压支路(126)位于所述流体回路(120)的所述热机(150)和所述吸热装置(140)二者上游。
6.根据权利要求5所述的方法(300)，其中，设置换热器(160)，以将热从所述流体回路(120)的所述低压支路(124)交换到所述流体回路(120)的所述高压支路(126)。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法(300)，所述方法还包括：在将所述超临界工作流体(122)重新循环到所述压缩机(130)之前，将热从...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·F·斯托伊，G·W·艾克，A·穆利，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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