[发明专利]热管理系统和气体涡轮引擎

说明书

本发明公开了一种具有热管理系统的气体涡轮引擎，所述气体涡轮引擎包括：具有涡轮、压缩机和将所述涡轮连接到所述压缩机的芯轴的引擎核心；以及位于所述引擎核心的上游的风扇。所述热管理系统包括：油箱；热交换器；油冷却剂回路，所述油冷却剂回路连接所述油箱和所述热交换器；以及将在所述油冷却剂回路周围泵送油的油泵；所述油箱位于所述引擎核心内，并且所述油泵被电驱动，使得所述油箱能够独立于所述芯轴操作。

技术领域

本公开涉及用于气体涡轮引擎的热管理系统，该气体涡轮引擎具有：引擎核心，该引擎核心包括涡轮、压缩机和将该涡轮连接到该压缩机的芯轴；以及位于引擎核心的上游的风扇。本公开更具体地涉及具有此类热管理系统的气体涡轮引擎。

背景技术

气体涡轮引擎包含为齿轮和轴承提供润滑和冷却的油系统。此类油系统通常为独立成套的再循环油系统，其将油分配到整个引擎的部件。该油必须冷却以防止过热和油属性的损失。

发明内容

根据一个方面，提供了一种具有热管理系统的气体涡轮引擎，该气体涡轮引擎包括：引擎核心，该引擎核心包括涡轮、压缩机和将涡轮连接到压缩机的芯轴；以及位于引擎核心的上游的风扇。该热管理系统包括：油箱；热交换器；油冷却剂回路，该油冷却剂回路连接该油箱和该热交换器；以及将在所述油冷却剂回路周围泵送油的油泵；其中该油箱位于该引擎核心内，并且该油泵被电驱动，使得其能够独立于该芯轴操作。

在引擎核心中意为位于核心部件核心外壳内。

该油箱和热交换器可彼此成一整体。该油箱可与气体涡轮引擎中的动力齿轮箱相邻定位。该油箱可与以下部件中的任何一个部件相邻定位：动力齿轮箱、引擎核心中的电力系统、或在使用中可能需要最大冷却的任何其他部件。

该热交换器可刚好位于气体涡轮引擎中的风扇的出口导向轮叶的下游。该热交换器的一部分可位于该引擎核心内。

该气体涡轮引擎可包括连接到该油冷却剂回路的多个热交换器。

该气体涡轮引擎可包括齿轮箱，该齿轮箱接收来自芯轴的输入并将驱动输出至风扇，以便以比芯轴低的旋转速度来驱动风扇。

该气体涡轮引擎可包括控制器，该控制器被构造成基于该引擎的当时条件来改变通过该热管理系统的油的速度。

如本文其他地方所述，本公开可涉及气体涡轮引擎。此类气体涡轮引擎可包括引擎核心，该引擎核心包括涡轮、燃烧器、压缩机和将该涡轮连接到该压缩机的芯轴。此类气体涡轮引擎可包括位于引擎核心的上游的(具有风扇叶片的)风扇。

本公开的布置结构可以特别但并非排他地有益于经由齿轮箱驱动的风扇。因此，该气体涡轮引擎可包括齿轮箱，该齿轮箱接收来自芯轴的输入并将驱动输出至风扇，以便以比芯轴低的旋转速度来驱动风扇。至齿轮箱的输入可直接来自芯轴或者间接地来自芯轴，例如经由正齿轮轴和/或齿轮。芯轴可将涡轮和压缩机刚性地连接，使得涡轮和压缩机以相同的速度旋转(其中，风扇以更低的速度旋转)。

如本文所述和/或所要求保护的气体涡轮引擎可具有任何合适的通用架构。例如，气体涡轮引擎可具有将涡轮和压缩机连接的任何所需数量的轴，例如一个轴、两个轴或三个轴。仅以举例的方式，连接到芯轴的涡轮可以是第一涡轮，连接到芯轴的压缩机可以是第一压缩机，并且芯轴可以是第一芯轴。该引擎核心还可包括第二涡轮、第二压缩机和将第二涡轮连接到第二压缩机的第二芯轴。该第二涡轮、第二压缩机和第二芯轴可被布置成以比第一芯轴高的旋转速度旋转。

在此类布置结构中，第二压缩机可轴向定位在第一压缩机的下游。该第二压缩机可被布置成(例如直接接收，例如经由大致环形的管道)从第一压缩机接收流。