[发明专利]用于燃气涡轮发动机的热管理系统

说明书

一种用于燃气涡轮发动机的热管理系统，该系统包括热交换器，热交换器包括第一侧和第二侧，其中第一侧与流过发动机的流动路径的流动路径空气接触。此外，该系统包括相对于热交换器定位的壳体，使得壳体和热交换器的第二侧限定被构造为从发动机接收引气的气室。此外，该系统包括：多个翅片中的至少一个，翅片在径向方向上从热交换器的第二侧向外延伸到气室中，并在周向方向上沿热交换器的第二表面延伸；或冲击板，冲击板限定多个冲击孔口，其中每个冲击孔口被构造为将气室内的引气的冲击射流引导到热交换器的第二侧上。

技术领域

本公开大体涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地涉及用于燃气涡轮发动机的热管理系统。

背景技术

燃气涡轮发动机通常包括压缩机区段、燃烧区段和涡轮区段。在操作期间，压缩机区段逐渐增加进入发动机的空气的压力并将该压缩空气供应到燃烧区段。压缩空气和燃料在燃烧区段内混合并在燃烧室内燃烧以产生高压高温燃烧气体。燃烧气体在离开发动机之前流过由涡轮区段限定的热气路径。在这方面，涡轮区段将来自燃烧气体的能量转化为旋转能量。提取的旋转能量又用于旋转一个或多个轴，从而驱动燃气涡轮发动机的压缩机区段和/或风扇组件。每个轴经由容纳在一个或多个油槽(sump)内的一个或多个轴承可旋转地支撑在燃气涡轮发动机内。在这方面，在发动机的操作期间，油被供应到油槽以润滑轴承。

通常，燃气涡轮发动机包括冷却用于润滑轴承的油的热管理系统。例如，在一些构造中，热管理系统包括表面风冷油冷却器。通常，这种油冷却器安装在发动机内，使得冷却器的一侧与流过发动机的流动通道的空气接触。在操作期间，油被泵送通过冷却器并被流过流动通道的空气冷却。为了改善油和空气之间的热传递，油冷却器可以包括延伸到流动通道中的翅片。然而，如果翅片太大，通过流动通道的空气流可能受到负面影响(例如，边界流层可能分离，并且总压力损失可能超过期望的限度)。因此，油冷却器的冷却能力受到其翅片的最大尺寸(例如，轴向长度和/或径向高度)的限制。

因此，用于燃气涡轮发动机的改进的热管理系统将在该技术中受到欢迎。

发明内容

本发明的方面和优点将在以下描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践获知。

在一个方面，本主题涉及一种用于燃气涡轮发动机的热管理系统，燃气涡轮发动机具有轴向中心线并限定正交于轴向中心线延伸的径向方向和围绕轴向中心线同心延伸的周向方向。热管理系统包括热交换器，热交换器包括第一侧和相对的第二侧，热交换器的第一侧与流过燃气涡轮发动机的流动路径的流动路径空气接触。此外，热管理系统包括相对于热交换器定位的壳体，使得壳体和热交换器的第二侧限定被构造为从燃气涡轮发动机接收引气的气室。此外，热管理系统包括：多个翅片中的至少一个，翅片在径向方向上从热交换器的第二侧向外延伸到气室中，并在周向方向上沿热交换器的第二表面延伸；或冲击板，冲击板限定多个冲击孔口，其中每个冲击孔口被构造为将气室内的引气的冲击射流引导到热交换器的第二侧上。

在另一方面，本主题涉及一种用于燃气涡轮发动机的热管理系统，燃气涡轮发动机具有轴向中心线并限定正交于轴向中心线延伸的径向方向。热管理系统包括燃气涡轮发动机壁，燃气涡轮发动机壁至少部分地限定流动路径空气流过的流动路径，其中燃气涡轮发动机壁进一步限定腔，腔流体联接到流动路径并在径向方向上定位在流动通道的内侧或外侧。此外，热管理系统包括热交换器，热交换器包括第一侧和相对的第二侧，热交换器定位在腔内，使得热交换器的第一侧与流动路径空气接触。此外，热交换器的第二侧和燃气涡轮发动机壁在它们之间限定冷却通道，并且冷却通道从热交换器的前端处的流动路径延伸到热交换器的后端处的流动路径。此外，热交换器进一步包括从热交换器的第一侧延伸到燃气涡轮发动机的流动通道中的多个翅片。