用于冷却飞行器部件的系统和方法技术方案

用于冷却飞行器部件的系统包括压缩机，所述压缩机被配置为接收从燃气涡轮发动机排出的空气并压缩所接收的空气。另外，所述系统包括热交换器，所述热交换器被配置为接收来自所述压缩机的压缩空气并冷却所述压缩空气；涡轮，所述涡轮构造成接收来自所述热交换器的所述冷却空气，其中随着所述冷却空气流过所述涡轮所述冷却空气膨胀。此外，所述系统包括除霜器，所述除霜器配置成接收来自所述涡轮的膨胀空气，所述除霜器进一步配置成从所述膨胀空气捕获冻结颗粒物。因此，来自热交换器的冷却空气的至少一部分被引导到除霜器以熔化捕获的冻结颗粒物。冻结颗粒物。冻结颗粒物。

【技术实现步骤摘要】
用于冷却飞行器部件的系统和方法


[0001]本公开大体上涉及冷却系统和方法，并且更具体地，涉及用于冷却飞行器部件的系统和方法。

技术介绍

[0002]飞行器通常包括用于冷却各种部件的系统，诸如发电机、电子设备和/或类似物。更具体地，冷却系统接收空气流(例如，从飞行器的燃气涡轮发动机排出的空气)，冷却该空气流，并将冷却的空气流供应到飞行器部件。这样的冷却系统可以产生低于冰点的空气，这可能导致空气中存在的任何水分冻结并形成冰。因此，许多飞行器部件冷却系统包括水分离器。水分离器反过来在空气达到低于冰点的温度之前从空气中除去水分，以减少冰的形成。
[0003]近年来，飞行器部件的冷却需求急剧增加。因此，飞行器部件冷却系统被设计成产生越来越冷的空气。在一些构造中，这种冷却系统可以产生足够冷的空气，以使其中的任何二氧化碳和/或残余碳氢化合物冻结。与冰一样，冻结的二氧化碳和碳氢化合物可导致被冷却的部件的磨损增加或堵塞部件(诸如热交换器)中的流动通道。然而，当前的水分控制系统利用冷凝器和水分离器来去除膨胀涡轮上游的水。然而，在水分控制系统下游的冷却涡轮中会产生足够冷以沉淀二氧化碳和碳氢化合物的温度。因此，当前水分控制系统不能保护由空气循环系统冷却的热负载免受冷凝的二氧化碳和碳氢颗粒的影响。
[0004]因此，一种用于冷却飞行器部件的改进的系统和方法在技术上受到欢迎。。

技术实现思路

[0005]本专利技术的方面和优点将在下面的描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本专利技术的实践来学习。
[0006]在一个方面，本主题涉及一种用于冷却飞行器部件的系统。所述系统包括压缩机，所述压缩机被构造成接收从燃气涡轮发动机排出的空气并压缩所接收的空气。附加地，所述系统包括热交换器，所述热交换器被构造成接收来自所述压缩机的压缩空气并冷却所述压缩空气；涡轮，所述涡轮被构造成接收来自所述热交换器的冷却空气，随着所述冷却空气流过所述涡轮所述冷却空气膨胀。此外，所述系统包括除霜器，所述除霜器被构造成接收来自所述涡轮的膨胀空气，所述除霜器进一步被构造成从所述膨胀空气捕获冻结颗粒物。因此，来自热交换器的冷却空气的至少一部分被引导到除霜器以熔化捕获的冻结颗粒物。
[0007]在另一方面，本主题涉及一种飞行器。所述飞行器依次包括机身、从机身向外延伸的一对机翼和被构造成产生推力以推进飞行器的燃气涡轮发动机。另外，所述飞行器包括压缩机，压缩机被构造成接收从燃气涡轮发动机排出的空气并压缩所接收的空气。此外，所述飞行器包括热交换器，所述热交换器被构造成接收来自压缩机的压缩空气并冷却压缩空气。此外，所述飞行器包括涡轮，所述涡轮被构造成接收来自热交换器的冷却空气，随着所述冷却空气流过所述涡轮所述冷却空气膨胀。此外，所述飞行器包括除霜器，所述除霜器构
造成接收来自涡轮的膨胀空气，其中除霜器进一步被构造成从膨胀空气捕获冻结颗粒物。在这方面，来自热交换器的冷却空气的至少一部分被引导至除霜器以熔化捕获的冻结颗粒物。
[0008]在另一方面，本主题涉及用于冷却飞行器的部件的方法。所述飞行器依次包括压缩机、热交换器、涡轮和除霜器，压缩机被构造成压缩空气，热交换器被构造成冷却压缩空气，冷却空气在涡轮中膨胀，除霜器被构造成从膨胀空气捕获冻结颗粒物。所述方法包括利用计算系统接收指示除霜器上游的膨胀空气的压力和除霜器下游的膨胀空气的压力的数据。另外，所述方法包括利用计算系统基于所接收的数据确定除霜器两端的压差。此外，当所确定的压差超过阈值时，所述方法包括利用计算系统控制阀的操作，使得来自热交换器的冷却空气流过除霜器。此外，当所确定的压差低于阈值时，所述方法包括利用计算系统控制阀的操作，使得来自热交换器的冷却空气绕过除霜器。
[0009]参考以下描述和所附权利要求，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好地理解。并入本说明书并构成本说明书一部分的附图说明本专利技术的实施例，并且与说明书一起用于解释本专利技术的原理。
附图说明
[0010]在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本专利技术的完整且能够实现的公开，包括其最佳模式，在附图中：
[0011]图1是飞行器的一个实施例的侧视图；
[0012]图2是飞行器的燃气涡轮发动机的一个实施例的示意性截面图；
[0013]图3是用于冷却飞行器部件的系统的一个实施例的示意图；
[0014]图4是图3所示系统的除霜器的一个实施例的图解视图；
[0015]图5是用于冷却飞行器部件的系统的另一实施例的示意图；
[0016]图6是用于冷却飞行器部件的系统的又一实施例的示意图；
[0017]图7是用于冷却飞行器部件的系统的另一实施例的示意图
[0018]图8是用于冷却飞行器部件的系统的又一实施例的示意图；和
[0019]图9是用于冷却飞行器部件的方法的一个实施例的流程图。
[0020]在本说明书和附图中重复使用的附图标记旨在表示本专利技术的相同或类似的特征或元件。
具体实施方式
[0021]现在将详细参考本公开主题的示例性实施例，在附图中示出了所述主题的一个或多个示例。通过解释的方式提供每个示例，并且不应解释为限制本公开。事实上，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，可以在本公开中进行各种修改和变化。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施例一起使用以产生另一个实施例。因此，本公开旨在涵盖在所附权利要求及其等同物的范围内的这些修改和变化。
[0022]如本文所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可互换地用于将一个部件与另一个部件区分开来，并且不旨在表示单个部件的位置或重要性。
[0023]此外，术语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体从其流动的方向，“下游”是指流体向其流动的方向。
[0024]此外，除非另有规定，术语“低”、“高”或其各自的比较级(例如，较低、较高，如适用)均指发动机内的相对速度。例如，“低压涡轮机”在通常低于“高压涡轮机”的压力下运行。可选地，除非另有规定，上述术语可理解为它们的最高级。例如，“低压涡轮”可指涡轮区段内的最低最大压力涡轮，而“高压涡轮”可指涡轮区段内的最高最大压力涡轮。
[0025]一般而言，本主题涉及用于冷却飞行器部件(例如，发电机、电子设备和/或类似物)的系统和方法。在几个实施例中，所公开的系统包括压缩机、热交换器和涡轮。更具体地，压缩机被构造成接收从飞行器的燃气涡轮发动机(例如，压缩机区段)排出的空气并压缩所接收的空气。热交换器被构造成接收来自压缩机的压缩空气并冷却压缩空气。例如，热交换器可以将热从压缩空气传递到另一流体，例如超临界二氧化碳。此外，涡轮被构造成接收来自热交换器的冷却空气。随着冷却空气流过涡轮，冷却空气膨胀，从而进一步冷却膨胀空气。
[0026]另外，所公开的系统包括位于涡轮下游的除霜器。通常，除霜器被构造成接收来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于冷却飞行器部件的系统，其特征在于，所述系统包括：压缩机，所述压缩机被构造成接收从燃气涡轮发动机排出的空气并压缩所接收的空气；热交换器，所述热交换器被构造成接收来自所述压缩机的压缩空气并冷却所述压缩空气；涡轮，所述涡轮被构造成接收来自所述热交换器的冷却空气，所述冷却空气随着所述冷却空气流过所述涡轮而膨胀；以及除霜器，所述除霜器被构造成接收来自所述涡轮的膨胀空气，所述除霜器进一步被构造成从所述膨胀空气捕获冻结颗粒物，其中，来自所述热交换器的所述冷却空气的至少一部分被引导至所述除霜器以熔化捕获的冻结颗粒物。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：排水管，所述排水管被构造成接收来自所述除霜器的熔化的颗粒物。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中：所述热交换器对应于第一热交换器；并且所述除霜器对应于第二热交换器，所述第二热交换器被构造成将热量从被引导至所述除霜器的所述冷却空气传递到所述捕获的冻结颗粒物。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，其中，所述第二热交换器限定第一通道和第二通道，来自所述涡轮的所述膨胀空气在流动到热负载之前流过所述第一通道和所述第二通道。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，进一步包括：第...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：