用于冷却飞行器部件的系统和方法技术方案

一种用于冷却飞行器部件的系统，该系统包括压缩机，该压缩机配置为接收从燃气涡轮发动机排出的空气并压缩接收的空气。另外，该系统包括水分离器，该水分离器配置为接收来自压缩机的压缩空气并从压缩空气中去除湿气以干燥该压缩空气。此外，该系统包括涡轮，该涡轮配置为接收来自热交换器的干燥空气，其中当干燥空气流经涡轮时干燥空气膨胀。此外，该系统包括除霜器，该除霜器配置为接收来自该涡轮的膨胀空气，除霜器进一步配置为捕获来自该膨胀空气的冻结颗粒物。因此，由水分离器从压缩空气中去除的湿气被引导至除霜器以熔化所捕获的冻结颗粒物。结颗粒物。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]本公开一般涉及冷却系统和方法，更具体地，涉及一种用于冷却飞行器部件的系统和方法。

技术介绍

[0002]飞行器一般来说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)，冷却空气流，并将冷却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湿气冻结并形成冰。因此，许多飞行器部件冷却系统包括水分离器。水分离器转而在空气达到低于冰点的温度之前从空气中去除湿气，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/或残余烃冻结。与冰一样，冻结的二氧化碳和烃可导致被冷却的部件的磨损增加或堵塞诸如热交换器的部件中的流动通道。然而，目前的湿度控制系统利用冷凝器和分离器来去除膨胀涡轮上游的水。然而，在湿度控制系统下游的冷却涡轮中产生足够冷得沉淀二氧化碳和烃的温度。因此，目前湿度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烃颗粒的影响。
[0004]因此，用于冷却飞行器部件的改进的系统和方法在该技术中将是受欢迎的。

技术实现思路

[0005]本公开的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本文公开的实践来学习。
[0006]在一个方面，本主题涉及一种用于冷却飞行器组件的系统。该系统包括压缩机，该压缩机配置为接收从燃气涡轮发动机排出的空气并压缩接收的空气。另外，该系统包括水分离器，该水分离器配置为接收来自压缩机的压缩空气并从该压缩空气中去除湿气以干燥压缩空气。此外，该系统包括涡轮，该涡轮配置为接收来自热交换器的干燥空气，其中当干燥空气流经涡轮时该干燥空气膨胀。此外，系统包括除霜器，除霜器配置为接收来自涡轮的膨胀空气，除霜器进一步配置为捕获来自该膨胀空气的冻结颗粒物。因此，由水分离器从压缩空气中去除的湿气被引导至除霜器以熔化捕获的冻结颗粒物。
[0007]在另一方面，本主题指向一种飞行器。飞行器包括机身、从该机身向外延伸的一对机翼以及配置为产生推力以推进飞行器的燃气涡轮发动机。另外，飞行器包括压缩机，压缩机配置为接收从燃气涡轮发动机排出的空气并压缩接收的空气。此外，飞行器包括水分离器，水分离器配置为接收来自压缩机的压缩空气并从所接收的压缩空气中去除湿气以干燥压缩空气。此外，飞行器包括涡轮，该涡轮配置为接收来自热交换器的干燥空气，其中当干燥空气流经涡轮时该干燥空气膨胀。此外，飞行器包括除霜器，该除霜器配置为接收来自涡轮的膨胀空气，其中除霜器进一步配置为捕获来自该膨胀空气冻结颗粒物。在这方面，由水
分离器从压缩空气中去除的湿气被引导至除霜器以熔化捕获的冻结颗粒物。
[0008]参考以下描述和所附权利要求，本公开的这些和其他特征、方面以及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图示了本公开的各个方面，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。
附图说明
[0009]在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的完整且使能的公开，包括其最佳模式，其涉及附图，附图中：
[0010]图1是飞行器的一个实施例的侧视图；
[0011]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；
[0012]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；
[0013]图4是图3所示系统的除霜器的一个实施例的示意图；
[0014]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；
[0015]图6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7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8是用于冷却飞行器部件的系统的又一实施例的示意图；以及
[0018]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。
[0019]在本说明书和附图中重复使用参考符号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
[0020]现在将详细参考本专利技术的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。通过解释本专利技术而不是限制本专利技术来提供每个示例。事实上，对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本专利技术的范围或精神的情况下，可以对本专利技术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又一个实施例。因此，本专利技术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。
[0021]如本申请所使用的，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。
[0022]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”是指流体流到其的方向。
[0023]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”在一般来说低于“高压涡轮”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极佳程度。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。
[0024]一般而言，本主题涉及一种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、水分离器以及涡轮。更具体地，压缩机配置为接收从飞行器的燃气涡轮发动机(例如，压缩机区段)排出的空气并压缩接收空气。水分离器配置为接收来自压缩机的压缩空气并去除来自压缩空气中的湿气以干燥压缩空气。例如，水分离器可以使用任何合适的气液分离过程来干燥接收空气。此外，
涡轮配置为接收来自水分离器的所干燥的空气。当干燥空气通过涡轮时，干燥空气膨胀，从而进一步冷却膨胀空气。
[0025]另外，所公开的系统包括位于涡轮下游的除霜器。一般来说，除霜器被配置为接收来自涡轮的膨胀空气并捕获存在于膨胀空气中的冻结颗粒物(例如，冻结二氧化碳、烃和/或类似物)。在这方面，由水分离器从压缩空气中去除的湿气被引导至除霜器以熔化捕获的冻结颗粒物。在一些实施例中，在去除的湿气流到除霜器之前将其加热。例如，在这些实施例中，在流到除霜器之前，去除的湿气可流经热交换器、蒸发器或再加热器。然后膨胀的空气流到飞行器部件(例如发电机)，而熔化的颗粒物流出除霜器流到排水器。
[0026]该除霜器提供一个或多个技术优势。如上所述，二氧化碳和烃可以在由许多用于飞行器部件的冷却系统产生的冷却空气内冻结。这种冻结的二氧化碳和烃可导致被冷却的飞行器部件的磨损增加。此外，如上所述，二氧化碳和烃不能由水分离器去除。在这方面，所公开的系统包括除霜器，该除霜器从供应给飞行器部件的本文档来自技高网...

【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；水分离器，所述水分离器配置为接收来自所述压缩机的压缩空气并从所述压缩空气中去除湿气以干燥所述压缩空气；涡轮，所述涡轮配置为接收来自热交换器的干燥空气，当所述干燥空气流经所述涡轮时，所述干燥空气膨胀；以及除霜器，所述除霜器配置为接收来自所述涡轮的膨胀空气，所述除霜器进一步配置为捕获来自所述膨胀空气的冻结颗粒物，其中，由所述水分离器从所述压缩空气中去除的所述湿气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：再加热器，所述再加热器配置为在从所述压缩机流到所述水分离器的所述压缩空气和从所述水分离器流到所述涡轮的所述干燥空气之间传递热量。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，从所述压缩空气去除的所述湿气在流经所述除霜器之前流经所述再加热器。...

【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：