热管理系统技术方案

提供了一种用于操作燃气涡轮发动机的热管理系统的方法。该方法包括：操作燃气涡轮发动机，以启动燃气涡轮发动机；使用传感器，接收指示热管理系统的热传输总线的状态的数据，热传输总线的状态包括热传输总线内的热流体的相；和响应于接收指示热管理系统的热传输总线的状态的数据，开启泵组件的泵，泵与热传输总线流体连通。线流体连通。线流体连通。

【技术实现步骤摘要】
热管理系统


[0001]本公开涉及用于燃气涡轮发动机的热管理系统及其操作方法。

技术介绍

[0002]燃气涡轮发动机通常包括入口、风扇、一个或多个压缩机、燃烧器和至少一个涡轮。压缩机压缩空气，空气被输送到燃烧器，其在燃烧器处与燃料混合。然后，点燃混合物，以生成热的燃烧气体。燃烧气体被输送到涡轮，涡轮从燃烧气体中提取能量，用于为压缩机提供动力，以及用于产生有用功，以推动飞行中的飞行器或为负载(诸如发电机)提供动力。
[0003]在燃气涡轮发动机的操作期间，各种系统会生成相对较大量的热量。燃气涡轮发动机的热管理系统可以从这些系统中的一个或多个收集热量，以将这些系统的温度维持在可接受的操作范围内。热管理系统可以通过一个或多个热交换器去除或排出这种热量。在至少某些实施例中，至少一个热交换器可以被集成到暴露于旁通气流通道的一个或多个部件中，诸如在涡轮机和外机舱之间延伸的一个或多个支柱。
附图说明
[0004]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公开的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其中：
[0005]图1是根据本公开的示例性方面的燃气涡轮发动机的横截面视图。
[0006]图2是根据本公开的示例性实施例的热管理系统的简化示意图。
[0007]图3是根据本公开的另一示例性实施例的热管理系统的简化示意图。
[0008]图4是根据本公开的另一示例性实施例的热管理系统的泵保护装置。
[0009]图5是根据本公开的另一示例性实施例的热管理系统的低点阱(low point trap)。
[0010]图6是根据本公开的示例性方面的用于操作燃气涡轮发动机的热管理系统的方法的流程图。
[0011]图7是可以在图3的热管理系统中使用的示例性控制器的一个实施例的框图。
具体实施方式
[0012]现在将详细参考本公开的当前实施例，其一个或多个示例在附图中示出。详细描述使用数字和字母标号来指代附图中的特征。附图和描述中的相似或类似的标号已用于指代本公开的相似或类似部分。
[0013]本文使用词语“示例性”来表示“用作示例、实例或例释”。本文描述为“示例性”的任何实施方式不一定被解释为优于或好于其他实施方式。此外，除非另有明确说明，否则本文描述的所有实施例都应视为示例性的。
[0014]如本文所用，术语“上”、“下”、“右”、“左”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”、“侧向”、“纵向”及其派生词应与它们在附图中被定向时的实施例相关。然而，应当理解，实施例
可以假定各种替代变型，除非明确指明相反。还应理解，附图中示出的以及在以下说明书中描述的具体装置仅是本公开的示例性实施例。因此，与本文公开的实施例相关的特定尺寸和其他物理特性不应被视为限制性的。术语“前”和“后”是指燃气涡轮发动机或运载器内的相对位置，并且是指燃气涡轮发动机或运载器的正常操作姿态。例如，对于燃气涡轮发动机，前是指更靠近发动机入口的位置，而后是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。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。
[0015]如本文所用，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以使一个部件与另一个部件区分开，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
[0016]除非本文另有指定，否则术语“联接”、“固定”、“附接到”等既指直接联接、固定或附接，也指通过一个或多个中间部件或特征的间接联接、固定或附接。
[0017]除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数引用。
[0018]在例如“A、B和C中的至少一个”的上下文中的术语“至少一个”是指仅A、仅B、仅C，或A、B和C的任何组合。
[0019]如在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言被应用于修饰可以允许变化而不会导致与其相关的基本功能发生改变的任何定量表示。因此，由诸如“约”、“近似”和“基本上”的术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度，或用于构造或制造部件或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在1％、2％、4％、10％、15％或20％的裕度内。这些近似裕度可应用于单个值、限定数值范围的任一端点或两个端点、或端点之间的范围的裕度。
[0020]在此以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，除非上下文或语言另有指示，否则此类范围被识别并包括其中包含的所有子范围。例如，本文公开的所有范围都包括端点，并且端点可以相互独立地组合。
[0021]术语“涡轮机”或“涡轮机械”是指包括一起生成扭矩输出的一个或多个压缩机、发热区段(例如，燃烧区段)和一个或多个涡轮的机器。
[0022]术语“燃气涡轮发动机”是指具有涡轮机作为其动力源的全部或一部分的发动机。示例燃气涡轮发动机包括涡轮风扇发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机、涡轮轴发动机等，以及这些发动机中的一个或多个发动机的混合电动版本。
[0023]术语“燃烧区段”是指用于涡轮机的任何热添加系统。例如，术语燃烧区段可以指包括爆燃燃烧组件、旋转爆震燃烧组件、脉冲爆震燃烧组件或其他适当的热添加组件中的一个或多个的区段。在某些示例实施例中，燃烧区段可以包括环形燃烧器、筒形燃烧器、筒环形燃烧器、驻涡燃烧器(TVC)或其他合适的燃烧系统，或其组合。
[0024]然而，本公开的专利技术人已经发现了可以通过提供热管理系统部件的一定空间定向来实现进一步的益处。因此，具有改进的部件空间位置的热管理系统将是有用的。
[0025]提供了一种用于燃气涡轮发动机的热管理系统。热管理系统包括热传输总线、多个热源交换器和泵组件。热传输总线具有热流体流过其中。多个热源交换器与热流体热连通。泵组件与热传输总线流动连通。此外，泵组件进一步包括泵和泵保护装置。附加地，泵保护装置沿竖直方向被定位在泵的下方。
[0026]在本公开的另一示例性方面中，提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包
括压缩机区段、主润滑系统、热传输总线、多个热源交换器和泵组件。压缩机区段可以与燃气涡轮发动机的涡轮区段一起旋转。主润滑系统被构造成向压缩机区段、涡轮区段或其组合提供润滑。热传输总线被构造成具有热流体流过其中。多个热源交换器被构造成与热流体热连通。泵组件被构造成与热传输总线流动连通。泵组件包括泵和泵保护装置。泵保护装置被构造成相对于地面沿竖直方向被定位在泵的下方。
[0027]例如，本公开的用于燃气涡轮发动机的热管理系统可以调整部件的空间位置和相对高度，以提供增加的热管理系统的可操作性。本公开的热管理系统可以增强以前使用的热管理系统。如下面更详细地描述的，本专利技术的热管理系统可以包括泵组件。泵组件进一步包括泵，泵被基本定位在燃气涡轮发动机的顶部，高于热传输总线的最低部件。因此，热管理系统可以依靠自然对流和热传输总线的部件的相对高度来提高热管理系统本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于操作燃气涡轮发动机的热管理系统的方法，其特征在于，所述方法包括：操作所述燃气涡轮发动机，以启动所述燃气涡轮发动机；使用传感器，接收指示所述热管理系统的热传输总线的状态的数据，所述热传输总线的所述状态包括所述热传输总线内的热流体的相；和响应于接收指示所述热管理系统的所述热传输总线的所述状态的数据，开启泵组件的泵，所述泵与所述热传输总线流体连通。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中所述传感器是压力传感器、温度传感器、浊度传感器、流率传感器或其组合中的至少一个。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中操作所述燃气涡轮发动机以启动所述燃气涡轮发动机包括将所述热流体加热到超临界状态。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中将所述热流体加热到超临界状态包括将至少30％的所述热流体加热到超临界状态。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，其中所述热流体是CO2。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：在稳态操作条件下操作所述燃气涡轮发动机，其中当在所述稳态操作条件下操作所述燃气涡轮发动机时，所述热流体处于超临界状态。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中开启所...

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