本公開的領(lǐng)域大體上涉及燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)且更具體而言,涉及用于冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中的油和維持可燃冷卻劑和氧化冷卻劑的分離的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù):
至少一些已知的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)包括構(gòu)造成冷卻且潤滑燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的構(gòu)件的一個或更多個油冷卻系統(tǒng)。一些燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)包括空氣-油表面冷卻器和/或燃料-油熱交換器??諝?油熱交換器附接于機(jī)艙的內(nèi)徑向表面,且使用風(fēng)扇空氣來冷卻流過該空氣-油熱交換器的油。空氣-油表面冷卻器包括伸出到旁通空氣流通道中的翅片,該翅片與相對冷的風(fēng)扇空氣交換熱量。
飛機(jī)發(fā)動機(jī)中的燃料通常被加熱以防止燃料中的水凍結(jié),且改善燃料的燃燒。在一些燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中,使用相對熱的油來加熱燃料??諝馔ǔ2挥糜诩訜崛剂稀H剂?油熱交換器中的泄漏可使燃料和氧在發(fā)動機(jī)內(nèi)側(cè)與彼此接觸。具有分開的空氣-油和燃料-油熱交換器占據(jù)發(fā)動機(jī)中的寶貴空間且增大發(fā)動機(jī)的重量。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在一個方面中,熱交換器組件包括第一內(nèi)部流動路徑,第一內(nèi)部流動路徑構(gòu)造成將待冷卻的流體的流從第一進(jìn)口導(dǎo)送至第一出口。熱交換器組件還包括第二內(nèi)部流動路徑,第二內(nèi)部流動路徑構(gòu)造成將第一冷卻劑的流從第一進(jìn)口導(dǎo)送到第一出口。熱交換器組件還包括外部流動路徑,外部流動路徑構(gòu)造成在外部流動路徑的表面附近接收第二冷卻劑的流。
在一個方面中,冷卻工作流體的方法包括將待冷卻的一個或更多個流體流導(dǎo)送通過熱交換器組件的第一內(nèi)部流動路徑。該方法還包括將一個或更多個冷卻流體流導(dǎo)送到熱交換器組件的第二內(nèi)部流動路徑。該方法還包括在熱交換器的外面流動路徑附近導(dǎo)送空氣流。熱交換器包括在流動射流附近延伸的多個翅片部件。第一內(nèi)部流動路徑熱連接于第二內(nèi)部流動路徑和多個翅片部件。
在又一方面中,燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)包括風(fēng)扇組件,該風(fēng)扇組件包括旁通管道。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)還包括核心發(fā)動機(jī),核心發(fā)動機(jī)包括熱交換器組件。熱交換器組件還包括第一內(nèi)部流動路徑,第一內(nèi)部流動路徑構(gòu)造成將待冷卻的流體的流從第一進(jìn)口導(dǎo)送至第一出口。燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)還包括第二內(nèi)部流動路徑,第二內(nèi)部流動路徑與第一內(nèi)部流動路徑熱連通,且構(gòu)造成將第二冷卻劑的流從第二進(jìn)口導(dǎo)送至第一出口。熱交換器組件還包括外部流動路徑,外部流動路徑構(gòu)造成在外部流動路徑的表面附近接收空氣流。
技術(shù)方案1.一種熱交換器組件,其包括:
第一內(nèi)部流動路徑,其構(gòu)造成將待冷卻的流體的流從第一進(jìn)口導(dǎo)送至第一出口;
第二內(nèi)部流動路徑,其構(gòu)造成將第一冷卻劑的流從第一進(jìn)口導(dǎo)送至第一出口;和
外部流動路徑,其構(gòu)造成在所述外部流動路徑的表面附近接收第二冷卻劑的流。
技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),其中,所述第一內(nèi)部流動路徑和所述第二內(nèi)部流動路徑是逆流流動。
技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),其中,所述外部流動路徑包括多個金屬翅片。
技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),其中,所述第二內(nèi)部流動路徑定位在所述第一內(nèi)部流動路徑與所述外部流動路徑之間。
技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),其中,所述第二內(nèi)部流動路徑提供在所述第一內(nèi)部流動路徑與所述外部流動路徑之間的緩沖。
技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),其中,所述待冷卻的流體的流包括油。
技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),其中,所述第一冷卻劑包括燃料。
技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的系統(tǒng),其中,所述第二冷卻劑包括空氣。
技術(shù)方案9.一種利用三路徑熱交換器來冷卻流體的方法,所述方法包括:
將待冷卻的一個或更多個流體流導(dǎo)送通過熱交換器組件的第一內(nèi)部流動路徑;
將一個或更多個冷卻流體流導(dǎo)送所述熱交換器組件的第二內(nèi)部流動路徑;和
在所述熱交換器的外面流動路徑附近導(dǎo)送空氣流,所述熱交換器包括在流動射流附近延伸的多個翅片部件,所述第一內(nèi)部流動路徑熱聯(lián)接于所述第二內(nèi)部流動路徑和所述多個翅片部件。
技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法,其中,將待冷卻的一個或更多個流體流導(dǎo)送到熱交換器組件的第一內(nèi)部流動路徑包括將一個或更多個油流導(dǎo)送到熱交換器組件的所述第一內(nèi)部流動路徑。
技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法,其中,將一個或更多個冷卻流體流導(dǎo)送所述熱交換器組件的第二內(nèi)部流動路徑包括將一個或更多個燃料流導(dǎo)送到所述熱交換器組件的第二內(nèi)部流動路徑。
技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案9所述的方法,其中,在所述熱交換器的外面流動路徑附近導(dǎo)送空氣流包括在延伸到所述空氣流中的多個翅片部件附近導(dǎo)送風(fēng)扇排氣空氣流。
技術(shù)方案13.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī),其包括:
風(fēng)扇組件,其包括旁通管道;和
核心發(fā)動機(jī),其包括熱交換器組件,所述熱交換器組件包括:
第一內(nèi)部流動路徑,其構(gòu)造成將待冷卻的流體的流從第一進(jìn)口導(dǎo)送至第一出口;
第二內(nèi)部流動路徑,其與所述第一內(nèi)部流動路徑熱連通,且構(gòu)造成將第二冷卻劑的流從第二進(jìn)口導(dǎo)送至第一出口;和
外部流動路徑,其構(gòu)造成在所述外部流動路徑的表面附近接收空氣流。
技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案13所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī),其中,所述第一內(nèi)部流動路徑和所述第二內(nèi)部流動路徑是逆流流動。
技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案13所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī),其中,所述外部流動路徑包括多個金屬翅片。
技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案13所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī),其中,所述第二內(nèi)部流動路徑定位在所述第一內(nèi)部流動路徑與所述外部流動路徑之間。
技術(shù)方案17.根據(jù)技術(shù)方案13所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī),其中,所述第二內(nèi)部流動路徑提供在所述第一內(nèi)部流動路徑與所述外部流動路徑之間的緩沖。
技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案13所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī),其中,所述熱交換器組件配置在所述核心發(fā)動機(jī)的徑向外表面上。
技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案13所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī),還包括靜止環(huán)形殼體,所述靜止環(huán)形殼體至少部分地包圍所述核心發(fā)動機(jī),其中,所述熱交換器組件配置在所述環(huán)形殼體的徑向內(nèi)表面上。
技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案13所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī),其中,所述待冷卻的流體的流包括油。
附圖說明
當(dāng)參照附圖閱讀下列詳細(xì)描述時,本公開的這些和其他特征、方面及優(yōu)點將變得更好理解,其中貫穿附圖,類似的字符代表類似的部分,其中:
圖1-5示出本文中描述的方法和設(shè)備的示例實施例。
圖1是燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的示意圖。
圖2是組合的空氣-油和燃料-油熱交換器的示意圖。
圖3是圖2中示出的組合的空氣-油和燃料-油熱交換器的示意軸向視圖。
圖4是以逆流流動布置的形式構(gòu)造的圖2中示出的組合的空氣-油和燃料-油熱交換器的示意徑向視圖。
圖5是以同流流動布置的形式構(gòu)造的圖2中示出的組合的空氣-油和燃料-油熱交換器的示意徑向視圖。
盡管各種實施例的具體特征可在一些圖中而不在其他圖中顯示,這僅是為了便利??山Y(jié)合任何其他圖的任何特征來參考和/或要求保護(hù)任何圖的任何特征。
除非另外指示,否則本文中提供的附圖意圖例示本公開的實施例的特征。相信這些特征能夠在包括本公開的一個或更多個實施例的多種系統(tǒng)中應(yīng)用。因此,附圖不意圖包括本文中公開的實施例的實踐所需的本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的所有常規(guī)特征。
部件列表
110渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)
112縱向軸線
114風(fēng)扇區(qū)段
116核心渦輪發(fā)動機(jī)
118外殼體
120環(huán)形進(jìn)口
122低壓壓縮機(jī)
124高壓壓縮機(jī)
126燃燒區(qū)段
128高壓渦輪
130低壓渦輪
132噴氣排氣噴嘴區(qū)段
134高壓軸或轉(zhuǎn)軸
136低壓軸或轉(zhuǎn)軸
137核心空氣流動路徑
138可變槳距風(fēng)扇
140風(fēng)扇葉片
142盤
144槳距改變機(jī)構(gòu)
146功率齒輪箱
148前轂
150機(jī)艙
151內(nèi)徑向表面
152出口引導(dǎo)靜葉
154下游區(qū)段
156旁通空氣流通路
157空氣-油冷卻器和燃料-油冷卻器熱交換器
158空氣的體積
159空氣-油冷卻器和燃料-油冷卻器熱交換器
160相關(guān)進(jìn)口
161外徑向表面
162空氣的第一部分
164空氣的第二部分
166燃燒氣體
168高壓渦輪定子靜葉
170高壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片
172低壓渦輪定子靜葉
174低壓渦輪轉(zhuǎn)子葉片
176風(fēng)扇噴嘴排氣區(qū)段
178熱氣體路徑
200熱交換器組件
202表面
204翅片部件
206第一內(nèi)部流動路徑
208第一內(nèi)部流動路徑進(jìn)口
210第一內(nèi)部流動路徑出口
212第二內(nèi)部流動路徑
214第二內(nèi)部流動路徑進(jìn)口
216第二內(nèi)部流動路徑出口
402第一方向
404第二方向
502第一方向
504第二方向。
具體實施方式
在以下說明和權(quán)利要求中,將參照多個用語,這些用語應(yīng)被限定為具有以下含義。
單數(shù)形式“一”、“一個”、和“該”包括復(fù)數(shù)個指示物,除非上下文另外清楚地規(guī)定。
“可選的”或“可選地”意思是指隨后描述的事件或情形可發(fā)生或可不發(fā)生,且該描述包括發(fā)生該事件的實例和不發(fā)生該事件的實例。
在本文中貫穿說明書和權(quán)利要求書使用的近似語言可用于修飾任何量的表現(xiàn),其可以可容許地變化,而不導(dǎo)致其涉及的基本功能中的變化。因此,由諸如“大約”、“近似”、和“基本上”的一個用語或多個用語修飾的值不限于指定的精確值。在至少某些實例中,近似語言可對應(yīng)于用于測量該值的工具的精度。在此,且貫穿說明書和權(quán)利要求,范圍限制可結(jié)合并且/或者互換;確定此種范圍并且其包括在本文中包含的所有子范圍,除非上下文或語言另外指出。
下列詳細(xì)描述作為實例且不作為限制示出本公開的實施例。構(gòu)想本公開能夠一般地應(yīng)用于用于冷卻飛機(jī)發(fā)動機(jī)中的油的方法和系統(tǒng)。
在本文中描述的熱交換器組件的實施例冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中的油。熱交換器組件包括位于機(jī)艙的內(nèi)徑向表面上的組合的空氣-油和燃料-油熱交換器。該組合的空氣-油和燃料-油熱交換器包括用于將燃料導(dǎo)送通過熱交換器的第一流動路徑、用于將油導(dǎo)送通過熱交換器的第二流動路徑、和用于在熱交換器的外有翅片表面附近引導(dǎo)空氣的第三流動路徑。熱交換器通過與風(fēng)扇旁通管道中的風(fēng)扇空氣交換熱量,且通過與燃料交換熱量來冷卻油。在示范實施例中,熱交換器構(gòu)造成同時利用風(fēng)扇旁通管道中的風(fēng)扇空氣和燃料來冷卻油。熱交換器包括伸出到風(fēng)扇旁通管道中的配置在熱交換器表面上的多個翅片。油和燃料流過在熱交換器中包括的一個或更多個導(dǎo)管。油導(dǎo)管在熱交換器內(nèi)配置在熱交換器表面與燃料導(dǎo)管之間,以維持在熱交換器中的燃料流與經(jīng)過熱交換器的空氣流之間的分離。在示范實施例中,油導(dǎo)管和燃料導(dǎo)管構(gòu)造成以逆流流動布置的形式流動。
在操作期間,熱交換器接收來自發(fā)動機(jī)的相對熱的油和來自燃料泵的相對冷的燃料。風(fēng)扇旁通管道中的風(fēng)扇空氣與多個翅片交換熱量,該多個翅片與油交換熱量。燃料同時與油交換熱量。油在單個熱交換器中同時由風(fēng)扇空氣和燃料冷卻。熱交換器將被加熱的燃料和被冷卻的油送回到發(fā)動機(jī)。在備選實施例中,油導(dǎo)管和燃料導(dǎo)管構(gòu)造成以同流布置的形式流動。在另一備選實施例中,熱交換器位于發(fā)動機(jī)的外徑向表面上。
在本文中描述的熱交換器組件提供優(yōu)于冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中的油的已知方法的優(yōu)點。更具體而言,一些已知的熱交換器系統(tǒng)使用分開的熱交換器組件來利用空氣和燃料冷卻油。在本文中描述的熱交換器系統(tǒng)將空氣和燃料冷卻組合到單個熱交換器組件中,這有助于減少熱交換系統(tǒng)和飛機(jī)發(fā)動機(jī)的重量。將油導(dǎo)管置于燃料導(dǎo)管與燃料導(dǎo)管與風(fēng)扇旁通管道之間在空氣與燃料之間形成緩沖。
圖1是根據(jù)本公開的示范實施例的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)的示意截面圖。在示范實施例中,燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)為高旁通渦輪風(fēng)扇噴氣發(fā)動機(jī)110,其在本文中稱為“渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)110”。如圖1所示,渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)110限定(與用于參考而提供的縱向中心線112平行地延伸的)軸向方向a和徑向方向r。一般來說,渦輪風(fēng)扇110包括風(fēng)扇區(qū)段114和配置在風(fēng)扇區(qū)段114下游的核心渦輪發(fā)動機(jī)116。
所描繪的示范核心渦輪發(fā)動機(jī)116大體上包括基本上管狀的外殼體118,該外殼體108限定環(huán)形進(jìn)口120。外殼體118以串聯(lián)流動的關(guān)系包圍:壓縮機(jī)區(qū)段,其包括增壓機(jī)或低壓(lp)壓縮機(jī)122和高壓(hp)壓縮機(jī)124;燃燒區(qū)段126;渦輪區(qū)段,其包括高壓(hp)渦輪128和低壓(lp)渦輪130;和噴氣排氣噴嘴區(qū)段132。高壓(hp)軸或轉(zhuǎn)軸134將hp渦輪128驅(qū)動地連接于hp壓縮機(jī)124。低壓(lp)軸或轉(zhuǎn)軸136將lp渦輪130驅(qū)動地連接于lp壓縮機(jī)122。壓縮機(jī)區(qū)段、燃燒區(qū)段126、渦輪區(qū)段、和噴嘴區(qū)段132一起限定核心空氣流動路徑137。
對于所描繪的實施例,風(fēng)扇區(qū)段114包括可變槳距風(fēng)扇138,該可變槳距風(fēng)扇138具有以間隔開的方式聯(lián)接于盤142的多個風(fēng)扇葉片140。如所描繪的,風(fēng)扇葉片140大體上沿徑向方向r從盤142向外延伸。各風(fēng)扇葉片140能夠相對于盤142圍繞槳距軸線114借助于風(fēng)扇葉片140而旋轉(zhuǎn),風(fēng)扇葉片140操作地聯(lián)接至合適的槳距改變機(jī)構(gòu)144,該槳距改變機(jī)構(gòu)144構(gòu)造成一致共同地改變風(fēng)扇葉片140的槳距。風(fēng)扇葉片140、盤142、和槳距改變機(jī)構(gòu)144能夠通過跨過功率齒輪箱146的lp軸136圍繞縱向軸線112一起旋轉(zhuǎn)。功率齒輪箱146包括多個齒輪,以用于將風(fēng)扇138相對于lp軸136的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至更有效率的旋轉(zhuǎn)風(fēng)扇速度。
仍參照圖1的示范實施例,盤142由可旋轉(zhuǎn)的前轂148覆蓋,該前轂138空氣動力地形成輪廓,以促進(jìn)穿過多個風(fēng)扇葉片140的空氣流。此外,示范風(fēng)扇區(qū)段114包括環(huán)形風(fēng)扇殼體或外機(jī)艙150,環(huán)形風(fēng)扇殼體或外機(jī)艙150周向地圍繞風(fēng)扇138和/或核心渦輪發(fā)動機(jī)116的至少一部分。機(jī)艙150包括內(nèi)徑向表面151。應(yīng)明白的是,機(jī)艙150可構(gòu)造成通過多個周向地間隔的出口引導(dǎo)靜葉152而相對于核心渦輪發(fā)動機(jī)116得到支撐。而且,機(jī)艙150的下游區(qū)段154可在核心渦輪發(fā)動機(jī)116的外部分上方延伸,以便在其間限定旁通空氣流通路156。多個組合的空氣-油冷卻器和燃料-油冷卻器熱交換器157在旁通空氣流通路156中配置在機(jī)艙150的內(nèi)徑向表面151上。在備選實施例中,多個組合的空氣-油冷卻器和燃料-油冷卻器熱交換器159在旁通空氣流通路156中配置在外殼體118的外徑向表面161上。
在渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)110的操作期間,一定體積的空氣158穿過機(jī)艙150和/或風(fēng)扇區(qū)段114的相關(guān)進(jìn)口160進(jìn)入渦輪風(fēng)扇110。在該體積的空氣158行進(jìn)跨過風(fēng)扇葉片140時,由箭頭162指示的空氣158的第一部分被引導(dǎo)或發(fā)送到旁通空氣流通路156中,且由箭頭164指示的空氣158的第二部分被引導(dǎo)或發(fā)送到核心空氣流動路徑137中,或更具體而言到lp壓縮機(jī)122中。空氣的第一部分162與空氣的第二部分164之間之比通常稱為旁通比??諝獾牡诙糠?64的壓力然后在其被發(fā)送穿過hp壓縮機(jī)124且進(jìn)入燃燒區(qū)段126中時增大,在燃燒區(qū)段26處,其與燃料混合且被焚燒以提供燃燒氣體166。空氣的第一部分162與在旁通空氣流通路156中配置在機(jī)艙150的內(nèi)徑向表面151上的組合的空氣-油冷卻器和燃料-油冷卻器熱交換器157交換熱量。在備選實施例中,空氣的第一部分162與在旁通空氣流通路156中配置在外殼體118的外徑向表面161上的組合的空氣-油冷卻器和燃料-油冷卻器熱交換器159交換熱量。
燃燒氣體166被發(fā)送穿過hp渦輪128,在此,經(jīng)由聯(lián)接于外殼體118的hp渦輪定子靜葉168和聯(lián)接于hp軸或轉(zhuǎn)軸134的hp渦輪轉(zhuǎn)子葉片170的連續(xù)級提取來自燃燒氣體166的熱能和/或動能的一部分,從而導(dǎo)致hp軸或轉(zhuǎn)軸134旋轉(zhuǎn),從而支持hp壓縮機(jī)124的操作。燃燒氣體166然后被發(fā)送穿過lp渦輪130,在此,經(jīng)由聯(lián)接于外殼體118的lp渦輪定子靜葉172和聯(lián)接于lp軸或轉(zhuǎn)軸136的lp渦輪轉(zhuǎn)子葉片174的連續(xù)級從燃燒氣體166提取熱能和動能的第二部分,從而導(dǎo)致lp軸或轉(zhuǎn)軸136旋轉(zhuǎn),從而支持lp壓縮機(jī)122的操作和/或風(fēng)扇138的旋轉(zhuǎn)。
燃燒氣體166隨后被發(fā)送穿過核心渦輪發(fā)動機(jī)116的噴氣排氣噴嘴區(qū)段132,以提供推進(jìn)推力。同時,空氣的第一部分162的壓力顯著地增大,因為空氣的第一部分162在其從渦輪風(fēng)扇110的風(fēng)扇噴嘴排氣區(qū)段176排出之前被發(fā)送穿過旁通空氣流通路156,從而也提供推進(jìn)推力。hp渦輪128、lp渦輪130、和噴氣排氣噴嘴區(qū)段132至少部分地限定熱氣體路徑178,以用于將燃燒氣體166發(fā)送穿過核心渦輪發(fā)動機(jī)116。
然而,應(yīng)理解的是,圖1中描繪的示范渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)110僅是作為示例,且在其他示范實施例中,渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)110可具有任何其他適合的構(gòu)造。還應(yīng)理解的是,在另外其他示范實施例中,本公開的方面可并入任何其他適合的燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中。例如,在其他示范實施例中,本公開的方面可并入例如渦輪螺旋槳發(fā)動機(jī)中。
圖2是熱交換器組件200的示意圖。在示例實施例中,熱交換器組件200為組合的空氣-油和燃料-油熱交換器。熱交換器組件200包括配置在內(nèi)徑向表面151(圖1中示出)上的表面202。熱交換器組件200還包括配置在表面202上且延伸到旁通空氣流通路156(圖1中示出)中的多個翅片部件204。多個第一內(nèi)部流動路徑206配置在熱交換器組件200內(nèi)。熱交換器組件200包括構(gòu)造成接收油且與第一內(nèi)部流動路徑206流動連通的多個第一內(nèi)部流動路徑進(jìn)口208。熱交換器組件200還包括與第一內(nèi)部流動路徑210流動連通的多個第一內(nèi)部流動路徑出口210。多個第二內(nèi)部流動路徑212配置在熱交換器組件200內(nèi)。熱交換器組件200包括構(gòu)造成接收燃料且與第二內(nèi)部流動路徑212流動連通的多個第二內(nèi)部流動路徑進(jìn)口214。熱交換器組件200還包括與第二內(nèi)部流動路徑212流動連通的多個第二內(nèi)部流動路徑出口216。第一內(nèi)部流動路徑206相對于第二內(nèi)部流動路徑212徑向在內(nèi)地配置。
在操作期間,旁通空氣流通路156(圖1中示出)中的空氣的第一部分162(圖1中示出)構(gòu)造成在表面202附近流動且構(gòu)造成與翅片部件204交換熱量。第一內(nèi)部流動路徑進(jìn)口208構(gòu)造成接收油流。第一內(nèi)部流動路徑進(jìn)口208構(gòu)造成將油流輸送至第一內(nèi)部流動路徑206。第一內(nèi)部流動路徑206中的油構(gòu)造成與第二內(nèi)部流動路徑212中的燃料且與旁通空氣流通路156(圖1中示出)中的空氣的第一部分162(圖1中示出)交換熱量。第一內(nèi)部流動路徑206構(gòu)造成將油輸送至第一內(nèi)部流動路徑出口210,第一內(nèi)部流動路徑出口210構(gòu)造成將油輸送至核心渦輪發(fā)動機(jī)116(圖1中示出)。
第二內(nèi)部流動路徑進(jìn)口214構(gòu)造成接收燃料流。第二內(nèi)部流動路徑進(jìn)口214構(gòu)造成將燃料流導(dǎo)送至第一內(nèi)部流動路徑212。第二內(nèi)部流動路徑212中的燃料構(gòu)造成與第一內(nèi)部流動路徑206中的油交換熱量。第二內(nèi)部流動路徑212構(gòu)造成將燃料輸送至第二內(nèi)部流動路徑出口216,第二內(nèi)部流動路徑出口216構(gòu)造成將燃料導(dǎo)送至核心渦輪發(fā)動機(jī)116(圖1中示出)。
圖3是圖2中示出的組合的空氣-油和燃料-油熱交換器組件200的示意軸向視圖。第一內(nèi)部流動路徑206在熱交換器組件200內(nèi)配置在表面202與第二內(nèi)部流動路徑212之間。在燃料從第二內(nèi)部流動路徑212朝表面202泄漏的情況下,第一內(nèi)部流動路徑206作用為緩沖,以在泄漏燃料到達(dá)旁通空氣流通路156(圖1中示出)之前攔阻泄漏燃料。
圖4是以逆流流動布置的形式構(gòu)造的圖2中示出的組合的空氣-油和燃料-油熱交換器組件200的示意徑向視圖。第一內(nèi)部流動路徑206構(gòu)造成使油沿由箭頭402指示的第一方向流動。第二內(nèi)部流動路徑212構(gòu)造成使燃料沿由箭頭404指示的第二方向流動。第一方向402與第二方向404相反。
圖5是以同流流動布置的形式構(gòu)造的圖2中示出的組合的空氣-油和燃料-油熱交換器組件200的示意徑向視圖。第一內(nèi)部流動路徑206構(gòu)造成沿由箭頭502指示的第一方向?qū)陀?。第二?nèi)部流動路徑212構(gòu)造成沿由箭頭504指示的第二方向?qū)腿剂?。第一方?02是與第二方向504基本上相同的方向。
在備選實施例中,組合的空氣-油和燃料-油熱交換器組件200在旁通空氣流通路156中配置在外殼體118的外徑向表面161上。
上述熱交換器組件提供用于冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)中的油的有效方法。具體而言,上述熱交換系統(tǒng)將空氣-油冷卻器和燃料-油冷卻器組合到單個熱交換器中。將空氣-油冷卻器和燃料-油冷卻器組合到單個熱交換器中減少飛機(jī)發(fā)動機(jī)中零件的數(shù)量且降低發(fā)動機(jī)的復(fù)雜度。因此,將空氣-油冷卻器和燃料-油冷卻器組合到單個熱交換器中降低發(fā)動機(jī)的重量。此外,將油導(dǎo)管置于燃料導(dǎo)管與旁通空氣流通路之間在燃料與空氣之間形成屏障。在空氣與燃料之間形成屏障降低任一者將泄漏至另一者的可能性。
在上面詳細(xì)地描述了組合的空氣-油冷卻器和燃料-油冷卻器表面冷卻器的示范實施例。組合的空氣-油冷卻器和燃料-油冷卻器表面冷卻器和操作此種系統(tǒng)和裝置的方法不限于在本文中描述的具體實施例,相反,系統(tǒng)的構(gòu)件和/或方法的步驟可與在本文中描述的其他構(gòu)件和/或步驟獨立地且分開地利用。例如,該方法也可與需要油冷卻的其他系統(tǒng)結(jié)合地使用,并且不限于僅與在本文中描述的系統(tǒng)和方法一起實施。相反,示范實施例可與當(dāng)前構(gòu)造成接收和接受組合的空氣-油冷卻器和燃料-油冷卻器表面冷卻器的許多其他機(jī)械應(yīng)用結(jié)合地實現(xiàn)和利用。
在上面詳細(xì)地描述了用于利用空氣和燃料來冷卻油的示例方法和設(shè)備。所例示的設(shè)備不限于在本文中描述的具體實施例,相反,各自的組件可與在本文中描述的其他構(gòu)件獨立地且分開地利用。各系統(tǒng)構(gòu)件還可與其他系統(tǒng)構(gòu)件組合地使用。
本書面描述使用示例以公開本公開,包括最佳實施方式,并且還使任何本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本公開,包括制造并且使用任何設(shè)備或系統(tǒng)并且實行任何合并的方法。本公開的可取得專利的范圍通過權(quán)利要求限定,并且可包含本領(lǐng)域人員想到的其他實例。如果這種其他實例具有不與權(quán)利要求的文字語言不同的結(jié)構(gòu)元件,或如果它們包括與權(quán)利要求的文字語言無顯著差別的等同結(jié)構(gòu)元件,則它們意圖在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。