声音衰减热交换器及在其中交换热量和衰减声音的方法技术

一种声音衰减热交换器以及在声音衰减热交换器内交换热量和衰减声音的方法。该声音衰减热交换器包括：基部区域，限定第一基部侧和第二基部侧；以及多个伸长流体管道，至少部分地由基部区域限定并配置成用于容纳被冷却流体流。声音衰减热交换器还包括：多个热传递增强结构，这些热传递增强结构从第一基部侧延伸并配置为与冷却流体流交换热能；以及声音衰减区域，该声音衰减区域从第二基部侧延伸。声音衰减区域包括多个谐振器单元和多个谐振器单元开口，这些谐振器单元配置为衰减声音。每个谐振器单元开口从相应的谐振器单元朝向多个热传递增强结构打开。该方法包括操作声音衰减热交换器的方法。热交换器的方法。热交换器的方法。

【技术实现步骤摘要】
声音衰减热交换器及在其中交换热量和衰减声音的方法


[0001]本公开总体上涉及声音衰减热交换器和/或涉及在声音衰减热交换器内交换热量和衰减声音的方法。

技术介绍

[0002]热交换器可用于在第一流体流与第二流体流之间交换热能或热量，同时维持两个流体流之间的流体隔离。通常，第一流体是容易获得的流体，诸如水或空气，而第二流体是在闭环内流动并用于冷却被冷却部件的热交换流体。热交换流体的实例包括水、碳氢化合物流体、碳氟化合物流体和/或制冷剂。
[0003]在一些系统中，诸如用于飞机的喷气式发动机中，还可能期望减弱或减小由系统生成的声音的大小。在一些这样的系统中，空间可能极其有限，并且竞争系统的优先级可能决定热交换器和/或声音衰减结构的最大尺寸、形状、和/或定位。这些变量可与系统的其他部件产生权衡。由此，需要改进的声音衰减热交换器和/或在声音衰减热交换器内交换热量和衰减声音的方法。

技术实现思路

[0004]本文公开了声音衰减热交换器以及在声音衰减热交换器内交换热量和衰减声音的方法。声音衰减热交换器包括基部区域，该基部区域限定第一基部侧和第二基部侧。声音衰减热交换器还包括多个伸长流体管道，这些伸长流体管道至少部分地由基部区域限定并且配置成用于容纳被冷却流体流。声音衰减热交换器还包括多个热传递增强结构，这些热传递增强结构从第一基部侧延伸并且配置成用于与冷却流体流交换热能。声音衰减热交换器还包括从第二基部侧延伸的声音衰减区域。声音衰减区域包括多个谐振器单元和多个谐振器单元开口，这些谐振器单元配置为衰减声音。多个谐振器单元开口中的每个谐振器单元开口从相应的谐振器单元朝向多个热传递增强结构打开。
[0005]该方法包括使冷却流体流流过多个热传递增强结构，这些热传递增强结构从声音衰减热交换器的基部区域的第一基部侧延伸。该方法还包括经由多个谐振器单元开口将在冷却流体流内传播的声波接收到多个谐振器单元中。该方法还包括衰减声音衰减区域内的声波，并且用多个伸长流体管道接收被冷却流体流。该方法还包括在声音衰减热交换器内维持冷却流体流与被冷却流体流之间的流体分离。
附图说明
[0006]图1是根据本公开的飞机形式的结构的实例的示意图，该结构可包括声音衰减热交换器和/或可执行方法。
[0007]图2是根据本公开的喷气式发动机设备的实例的示意图，该喷气式发动机设备可包括声音衰减热交换器和/或可执行方法。
[0008]图3是根据本公开的声音衰减热交换器的实例的示意图。
[0009]图4是根据本公开的声音衰减热交换器的实例的较少示意图。
[0010]图5是根据本公开的声音衰减热交换器的实例的较少示意图。
[0011]图6是根据本公开的声音衰减热交换器的实例的较少示意图。
[0012]图7是根据本公开的声音衰减热交换器的实例的较少示意图。
[0013]图8是根据本公开的声音衰减热交换器的实例的较少示意图。
[0014]图9是根据本公开的声音衰减热交换器的实例的较少示意图。
[0015]图10是描绘了根据本公开的用声音衰减热交换器交换热量和衰减声音的方法的实例的流程图。
具体实施方式
[0016]图1至图10提供了根据本公开的声音衰减热交换器100、可包括声音衰减热交换器100的系统10和/或方法300的说明性的、非排他性的实例。在图1至图10中的每幅图中，用于相似或至少基本相似目的的元件以相同的标号进行标记，并且在本文中可不参考图1至图10中的每幅图对这些元件进行详细讨论。类似地，所有元件可不必在图1至图10中的每幅图中都进行标记，但是为了一致性，在本文中可利用与其相关联的参考标号。在不背离本公开的范围的情况下，本文参考图1至图10中的一幅图或多幅图进行讨论的元件、部件和/或特征可包括在图1至图10中的任一幅图中和/或与图1至图10中的任一幅图一起使用。
[0017]一般而言，可能包括在给定(即，特定)实施方式中的元件以实线示出，而对给定实施方式来说可选的元件以虚线示出。然而，以实线示出的元件并非对于所有实施方式都是必需的，并且在不背离本公开的范围的情况下，可从特定实施方式中省略以实线示出的元件。
[0018]图1是根据本公开的诸如飞机12的系统10的示意图，该系统可包括喷气式发动机14，该喷气式发动机可包括和/或利用声音衰减热交换器100。图2是喷气式发动机14的示意性横截面图。喷气式发动机14在本文中还可以被称为和/或可以是喷气式发动机组件14、喷气式发动机设备14和/或喷气式发动机和机舱组件14。如图1所示，包括飞机12的系统10可包括机身16、多个机翼18和尾部20。本文公开的声音衰减热交换器100可用于在冷却流体流160与被冷却流体流130之间交换热能。如本文更详细讨论的，冷却流体流160可包括和/或可以是围绕系统10和/或被喷气式发动机14的风扇22压缩(例如，压缩空气)的空气或环境空气。相反，被冷却流体流130可在系统10内在闭环中流动和/或可用于冷却系统10的被冷却部件24。换言之，系统10可包括热传递系统32，声音衰减热交换器100可形成热传递系统32的一部分，并且被冷却流体流130可在热传递系统32内在封闭环路中流动。被冷却部件24的实例包括系统10、飞机12和/或喷气式发动机14的一个或多个部件，诸如齿轮箱、轴承和/或发电机。
[0019]现在转向图2，本文公开的包括声音衰减热交换器100的喷气式发动机14可包括机舱26，该机舱围绕喷气式发动机、为喷气式发动机提供壳体和/或将空气引导到喷气式发动机中。喷气式发动机14还可包括风扇22，该风扇22可提供流入喷气式发动机中的冷却流体流160(诸如空气)的初始压缩。风扇22可经由被冷却部件24(诸如齿轮箱25)由涡轮机组件28来驱动。涡轮机组件28可以定位在涡轮机壳体30内。
[0020]声音衰减热交换器100可定位在喷气式发动机14内的任何合适的位置处。作为实
例并且如虚线所示，声音衰减热交换器100可形成、限定和/或操作性地附接到机舱26的一部分，诸如机舱的内表面和/或至少部分地由机舱限定或操作性地附接到机舱的风扇壳体。作为另一实例，声音衰减热交换器100可形成、限定、和/或操作性地附接到涡轮机壳体的内表面(如点划线所示)和/或涡轮机壳体的外表面(如点划线所示)。
[0021]如本文中更详细地讨论的，声音衰减热交换器100包括多个热传递增强结构140。还如本文中更详细地讨论的，热传递增强结构140可从声音衰减热交换器100的基部区域的第一基部侧突出和/或延伸。这可包括远离涡轮机壳体30的壁、远离机舱26的壁、朝向喷气式发动机14的中心轴线15、朝向涡轮机组件28、朝向齿轮箱25和/或朝向风扇22的突出部和/或延伸部。在一些这样的实例中，喷气式发动机组件14可没有或可不包括在多个热传递增强结构140与中心轴线15、涡轮机组件28、齿轮箱25和/或风扇22之间延伸的空气动力学形状层。当与其中空气动力学形状层在多个热传递增强结构140与中心轴线1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种声音衰减热交换器(100)，其中，所述声音衰减热交换器包括：基部区域(110)，所述基部区域限定第一基部侧(112)和相对的第二基部侧(114)；多个伸长流体管道(120)，至少部分地由所述基部区域(110)限定并配置为容纳被冷却流体流(130)；多个热传递增强结构(140)，从所述第一基部侧(112)延伸并配置为与冷却流体流(160)交换热能；以及声音衰减区域(170)，从所述第二基部侧(114)延伸，其中，所述声音衰减区域(170)包括：(i)多个谐振器单元(174)，配置为衰减声音；以及(ii)多个谐振器单元开口(190)，其中，所述多个谐振器单元开口(190)中的每个谐振器单元开口(190)从相应的谐振器单元(174)朝向所述多个热传递增强结构(140)打开。2.根据权利要求1所述的声音衰减热交换器(100)，其中，所述多个谐振器单元开口(190)中的每个谐振器单元开口(190)提供相应的谐振器单元(174)与所述冷却流体流(160)之间的流体连通，以衰减所述冷却流体流(160)内的声音。3.根据权利要求1所述的声音衰减热交换器(100)，其中，所述多个谐振器单元开口(190)限定在所述基部区域(110)内，并且其中，所述多个谐振器单元开口(190)中的每个谐振器单元开口(190)满足以下各项中的至少一项：(i)延伸穿过所述基部区域(110)；以及(ii)在所述第一基部侧(112)与所述第二基部侧(114)之间延伸。4.根据权利要求1所述的声音衰减热交换器(100)，其中，所述多个谐振器单元(174)中的每个谐振器单元(174)限定以下各项中的至少一项：(i)用于所述冷却流体流(160)内的声波的相应的亥姆霍兹谐振器；以及(ii)用于所述冷却流体流(160)内的声波的相应的四分之一波长谐振器。5.根据权利要求1所述的声音衰减热交换器(100)，其中，所述多个谐振器单元开口(190)中的每个谐振器单元开口(190)满足以下各项中的至少一项：(i)与所述多个伸长流体管道(120)间隔开；以及(ii)与所述多个伸长流体管道(120)流体地隔离。6.根据权利要求1所述的声音衰减热交换器(100)，其中，所述多个谐振器单元开口(190)中的至少两个谐振器单元开口(190)从相应的谐振器单元(174)朝向所述多个热传递增强结构(140)打开。7.根据权利要求1所述的声音衰减热交换器(100)，其中，所述多个热传递增强结构(140)包括以下各项中的至少一项：(i)多个突出部(144)；(ii)多个销(146)；(iii)多个柱(148)；(iv)多个片状突出部(150)；(v)多个翅片(152)；以及(vi)多个波纹(154)。8.根据权利要求1所述的声音衰减热交换器(100)，其中，所述多个热传递增强结构
(140)包括多个翅片(152)，并且进一步地其中，所述多个谐振器单元开口(190)中的每个谐振器单元开口(190)限定在所述基部区域(110)内并在所述第一基部侧(112)与所述第二基部侧(114)之间延伸。9.根据权利要求8所述的声音衰减热交换器(100)，其中，所述多个谐振器单元(174)中的每个谐振器单元(174)限定以下各项中的至少一项：(i)正方形横截面形状；(ii)方形横截面形状；(iii)矩形横截面形状；以及(iv)六边形横截面形状。10.根据权利要求8所述的声音衰减热交换器(100)，其中，所述多个伸长流体管道(120)中的每个伸长流体管道(120)均：(i)沿着至少大体上线性的流体管道轨迹延伸；以及(ii)至少部分地在所述多个谐振器单元(174)中的相邻对谐振器单元(174)之间延伸。11.根据权利要求8所述的声音衰减热交换器(100)，其中，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：德雷克，
申请(专利权)人：波音公司，
类型：发明
国别省市：