本发明专利技术涉及用于运载器热管理的方法和系统。一种热管理系统(TMS)(200)，其包括构造成从推进发动机(20)传递废热至泵送传热流体的发动机热交换器(204)；与发动机热交换器流体连通地联接的发动机排气热交换器(206)，发动机排气热交换器构造成从推进发动机的排气传递热量至泵送传热流体；与发动机排气热交换器并联的旁路阀(208)，旁路阀能够选择以调整通过发动机排气热交换器的泵送传热流体流；和用于运载器的多个热负载中的每一个的多个辅助热交换器，其与发动机热交换器和发动机排气热交换器中的至少一个流体连通地联接，多个辅助热交换器流中的每一个能够利用调整阀控制。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的领域大体上涉及运载器(vehicle)热管理，并且更具体地，涉及用于在航空器内管理废热和对各种负载供应热的方法和系统。
技术介绍
被称作“多电航空器”的类型的航空器利用电加热以防冰。防冰的电负载很高，从而导致对航空器电气系统的需求过大以便适应这些很高的电负载。这造成电发生和分配系统的重量过量，发动机功率抽取过量，并且在不要求防冰时的大多数飞行期间电气系统的效率降低。至少一些已知的已利用发动机放气以加压客舱、为空气循环环境控制系统(ECS) 提供功率、并且加热机翼的前缘和尾部以防止冰的形成。航空器制造商正朝着采用更多的电功率而远离液压件和放气的方向前进。在一些情况下，放气被彻底排除，这些功能由以电提供功率的构件取代。多电航空器经由电马达驱动的压缩器提供客舱空气。蒸汽循环ECS 提供为乘客和机组成员的舒适所需的客舱冷却。防冰功能由电加热器执行。虽然这些加热器仅仅用于典型飞行的小部分，但是它们消耗了全部航空器电功率的大部分。防冰电功率要求为在航空器发电机的定型方面的主要因素，从而为电发生和分配系统增加了相当多的重量。发电机对在飞行的主要部分期间遇到的负载来说过大，并且与如果防冰由其它装置提供时相比，发动机更低效地运行。
技术实现思路
在一个实施例中，热管理系统(TMQ包括构造成从推进发动机传递废热至泵送传热流体的发动机热交换器和与发动机热交换器流体连通地联接的发动机排气热交换器，其中发动机排气热交换器构造成从推进发动机的排气传递热量至泵送传热流体。TMS还包括与发动机排气热交换器并联的旁路阀，其中旁路阀能够选择以调整通过发动机排气热交换器的泵送传热流体流；和用于运载器的多个热负载中的每一个的多个辅助热交换器，其与发动机热交换器和发动机排气热交换器中的至少一个流体连通地联接，并且多个辅助热交换器流中的每一个能够利用调整阀控制。在另一实施例中，利用热管理系统(TMS)防冰的方法包括利用热交换器回收发动机中的废热，将携带回收的废热的传热流体从热交换器泵送至与热交换器流体连通地联接的热负载，并且从传热流体传递回收的热量至热负载。在又一实施例中，航空器包括包括机舱的发动机，该机舱包括机舱防冰热交换器；包括机翼防冰热交换器的机翼；包括热交换器的货舱；和热管理系统，其包括与包含过剩热量的发动机的一部分热连通地联接的发动机热交换器和在发动机热交换器与机舱防冰热交换器、机翼防冰热交换器和货舱热交换器中的至少一个之间流体连通地联接的流体泵。附图说明图1-2示出本文所描述的方法和系统的示范实施例。图1为根据本专利技术的示范实施例的航空器的透视图；并且图2为根据本专利技术的示范实施例的热管理系统(TMS)的示意框图。部件列表10航空器12机身14机翼16水平稳定器18垂直稳定器20发动机22吊架200热管理系统(TMS)202传热回路204发动机热交换器206发动机排气热交换器208旁路阀210变速箱212航空器发电机214传热流体泵216机舱防冰热交换器218机翼防冰热交换器220货舱加热热交换器222客舱空气加热器热交换器226机舱调整阀228机翼调整阀230货舱加热调整阀232客舱空气加热器调整阀234客舱空气压缩器热移除系统236客舱空气压缩器238环境控制系统240混合阀242进口244客舱具体实施例方式以下详细描述通过举例而不是限制的方式示出本专利技术的实施例。预期本专利技术对于在工业、商业和家庭的应用中管理热能以改进系统的整体效率的子系统和方法工艺具有广泛应用。4如本文中所用的，以单数形式提出并且前面带着词语“一”或者“一个”的元件或步骤应理解为不排除多个元件或者步骤，除非这种排除被明确地提出。此外，对本专利技术的“一个实施例”的参考不意图被理解为排除也具有所提出特征的另一个实施例的存在。图1为根据本专利技术的示范实施例的航空器10的透视图。在示范实施例中，航空器 10包括机身12、机翼14、水平稳定器16、垂直稳定器18、航空器发动机20和吊架22。机翼 14为用于航空器10的主要升力提供者。水平稳定器16利于防止航空器头部的上下运动， 并且垂直稳定器18利于防止左右的摆动。发动机20为航空器10提供推力并且吊架22充当用于发动机的翼下固定件。图2为根据本专利技术的示范实施例的热管理系统(TMS)200的示意框图。在示范实施例中，TMS 200包括传热回路202，其从航空器发动机20收集废热并且将这些热量分配至需要热量的场所。TMS 200提供热能至许多原本将利用用于电加热器的电功率的区域。利用废热而不是电热利于改进航空器10的整体效率。电气系统的效率通过以更高的平均满负载百分比运行来改进。TMS 200包括发动机热交换器204，其构造成从推进航空器发动机20传递废热至循环通过传热回路202的泵送传热流体。在各种实施例中，发动机热交换器204可以以润滑油冷却器或者构造成从发动机20移除废热并且将废热传递至传热流体的其它热交换器具体化。TMS 200还包括发动机排气热交换器206，其与发动机热交换器204流体连通地联接。发动机排气热交换器206构造成当要求额外的热量时从推进航空器发动机20的排气 (未示出)传递热量至泵送传热流体。在一个实施例中，发动机排气热交换器206与发动机热交换器204流体连通地串联。旁路阀208与发动机排气热交换器206并联，并且响应于对更多或者更少的热量的需求能够选择以调整通过发动机排气热交换器206的泵送传热流体流。TMS 200还包括多个辅助热交换器，用于与发动机热交换器204和发动机排气热交换器206中的至少一个流体连通地联接的航空器10的多个热负载中的每一个。通过多个辅助热交换器中的一个或者多个的流能够利用关联的调整阀控制，或者多个热交换器可一起成组并且由单个调整阀控制。在示范实施例中，TMS 200所利用的热量从发动机20的冷却油回收。对油冷却， 油依次冷却发动机20，变速箱210和包括航空器发电机212的辅助设备。加热的油由传热流体泵214泵送，传热流体泵214与多个辅助热交换器流体连通地联接，辅助热交换器包括，例如但不受限于，机舱防冰热交换器216、机翼防冰热交换器 218、货舱加热热交换器220和客舱空气加热器热交换器222。在示范实施例中，TMS 200包括与每个热交换器关联的调整阀。机舱调整阀2 与机舱防冰热交换器216关联，机翼调整阀228与机翼防冰热交换器218关联，货舱加热调整阀230与货舱加热热交换器220关联并且客舱空气加热器调整阀232与客舱空气加热器热交换器222关联。在示范实施例中，TMS 200包括客舱空气压缩器热移除系统234，其构造成从客舱空气压缩器236传导热量至航空器10的客舱236。多电飞机具有大的客舱空气压缩器，例如，其需要相当多的冷却用于马达控制器、电马达、压缩器和对乘客舒适来说可能过于温暖的出口空气。在另一实施例中，客舱空气压缩器热移除系统234构造成从客舱空气压缩器 236传导热量至环境控制系统238。在各种实施例中，TMS200包括混合阀M0，其构造成混合来自客舱空气压缩器热移除系统234和客舱空气加热器热交换器222的调节空气，以提供调节空气至客舱对4。TMS 200引导暖的流动流体至包括发动机机舱、机翼前缘和水平稳定器的要求防冰的表面。存本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·I·韦伯，A·基里亚佐普洛斯，P·C·海陶尔，L·F·米勒，R·J·苏瓦韦，
申请(专利权)人：通用电气航空系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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