热管理系统技术方案

一种操作用于燃气涡轮发动机的热管理系统的方法包括确定燃气涡轮发动机处于第一操作模式；响应于确定燃气涡轮发动机处于第一操作模式，将热从第一热源交换器传递到散热器系统，第一热源交换器热联接到燃气涡轮发动机的第一系统/构件；确定燃气涡轮发动机处于第二操作模式，第二操作模式不同于第一操作模式；以及响应于确定燃气涡轮发动机处于第二操作模式，将热从第二热源交换器传递到散热器系统，第二热源交换器热联接到燃气涡轮发动机的第二系统/构件，第二系统/构件与第一系统/构件不同。

Thermal Management System

【技术实现步骤摘要】
热管理系统
本主题大体上涉及一种热管理系统及一种用于操作该热管理系统的方法。
技术介绍
燃气涡轮发动机通常包括风扇和涡轮机(turbomachine)。涡轮机大体上包括入口、一个或多个压缩机、燃烧器和至少一个涡轮。压缩机压缩空气，该空气被导送至在那里其与燃料混合的燃烧器。混合物然后被点燃来生成热燃烧气体。燃烧气体导送至一个或多个涡轮，该涡轮从燃烧气体获得能量来对一个或多个压缩机供能，以及产生有用功来推进飞行中的飞行器和/或对诸如发电机的负载供能。在至少某些实施例中，涡轮机和风扇至少部分地由外机舱包围。以这样的实施例，外机舱与涡轮机限定旁路空气流通路。另外，涡轮机通过一个或多个出口导向导叶/支柱相对于外机舱受支承。在燃气涡轮发动机的操作期间，各种系统可产生相对大量的热。燃气涡轮发动机的热管理系统可从这些系统中的一个或多个收集热，以将此系统的温度维持在可接受的操作范围内。热管理系统可通过一个或多个热交换器排出这些热。然而，本公开的专利技术人已经发现，通过操作热管理系统以选择性地从燃气涡轮发动机的各种系统或位置添加或移除热，可实现进一步的益处。因此，用于以提高燃气涡轮发动机的效率的方式操作热管理系统的系统和/或方法将是有用的。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在以下描述中部分阐明，或可从描述中清楚，或可通过实践本专利技术学习。在本公开的一个示例性方面中，提供了一种操作用于燃气涡轮发动机的热管理系统的方法。该方法包括确定燃气涡轮发动机处于第一操作模式；响应于确定燃气涡轮发动机处于第一操作模式，将热从第一热源交换器传递到散热器系统，第一热源交换器热联接到燃气涡轮发动机的第一系统或构件；确定燃气涡轮发动机处于第二操作模式，第二操作模式不同于第一操作模式；以及响应于确定燃气涡轮发动机处于第二操作模式，将热从第二热源交换器传递到散热器系统，第二热源交换器热联接到燃气涡轮发动机的第二系统或构件，第二系统或构件与第一系统或构件不同。在某些示例性方面中，燃气涡轮发动机的第一系统或构件是燃气涡轮发动机的压缩机区段和涡轮区段之间的冷却通路、燃气涡轮发动机的排气区段、或燃气涡轮发动机的涡轮区段中的一个，并且其中第二系统或构件是冷却通路、燃气涡轮发动机的排气区段、或燃气涡轮发动机的涡轮区段中的不同的一个。例如，在某些示例性方面中，第一热源交换器热联接到燃气涡轮发动机的压缩机区段和涡轮区段之间的冷却通路。例如，在某些示例性方面中，将热从第一热源交换器传递到散热器系统包括从通过冷却通路的冷却空气流提取热。例如，在某些示例性方面中，第二热源交换器热联接到燃气涡轮发动机的排气区段。例如，在某些示例性方面中，将热从第二热源交换器传递到散热器系统包括从通过燃气涡轮发动机的排气区段的气流提取热。在某些示例性方面中，第一操作模式是高功率输出操作模式，并且其中第二操作模式是巡航操作模式。在某些示例性方面中，该方法还包括确定燃气涡轮发动机处于第三操作模式，第三操作模式不同于第一操作模式和第二操作模式；以及响应于确定燃气涡轮发动机处于第三操作模式，将热从第三热源交换器传递到散热器系统，第三热源交换器热联接到燃气涡轮发动机的第三系统或构件，第三系统或构件与第一系统或构件不同，并且与第二系统或构件不同。例如，在某些示例性方面中，第三系统或构件是冷却通路、燃气涡轮发动机的排气区段、或燃气涡轮发动机的涡轮区段中的一个。例如，在某些示例性方面中，第三热源交换器热联接到燃气涡轮发动机的涡轮区段，并且其中将热从第三热源交换器传递到散热器系统包括从通过燃气涡轮发动机的涡轮区段的气流提取热。例如，在某些示例性方面中，涡轮区段包括高压涡轮和低压涡轮，并且其中从通过燃气涡轮发动机的涡轮区段的气流提取热包括从通过低压涡轮机内或上游的位置处的涡轮区段的气流提取热。例如，在某些示例性方面中，第三操作模式是空转操作模式。在某些示例性方面中，将热从第一热源交换器传递到散热器系统包括将第一热源交换器热连接到散热器系统，并且其中将热从第二热源交换器传递到散热器系统包括将第二热源交换器热连接到散热器系统。在某些示例性方面中，将热从第一热源交换器传递到散热器系统还包括将热管理系统的除第一热源交换器之外的所有热源交换器与散热器系统基本上热断开，并且其中将热从第二热源交换器传递到散热器系统还包括将热管理系统的除第二热源交换器之外的所有热源交换器与散热器系统基本上热断开。在某些示例性方面中，散热器系统包括散热器交换器，该散热器交换器定位成向通过燃气涡轮发动机的旁路空气流通路的旁路空气流提供热。在某些示例性方面中，燃气涡轮发动机的第一系统或构件是燃气涡轮发动机的压缩机区段或燃气涡轮发动机的涡轮区段中的一个，并且其中第二系统或构件是燃气涡轮发动机的压缩机区段或燃气涡轮发动机的涡轮区段中的不同一个。在本公开的一种示例性实施例中，提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括压缩机区段；位于压缩机区段下游的燃烧区段；位于燃烧区段下游的涡轮区段；位于涡轮区段下游的排气区段；以及热管理系统。热管理系统包括与压缩机区段和涡轮区段空气流连通的冷却通路，用于提供从压缩机区段到涡轮区段的冷却空气流；第一热源交换器，其与冷却通路、涡轮区段或排气区段中的一个热连通；第二热源交换器，其与冷却通路、涡轮区段或排气区段中的不同一个热连通；散热器系统；以及控制器，其构造成确定燃气涡轮发动机的操作状态，并选择性地将第一热源交换器或第二热源交换器热连接到散热器系统。在某些示例性实施例中，燃气涡轮发动机限定旁路空气流通路，并且其中散热器系统定位成向通过旁路空气流通路的旁路空气流提供热。在某些示例性实施例中，第一热源交换器与冷却通路热连通。例如，在某些示例性实施例中，第二热源交换器与排气区段热连通。本专利技术的这些及其它特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入且构成本说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，且连同描述一起用于阐释本专利技术的原理。实施方案1.一种操作用于燃气涡轮发动机的热管理系统的方法，所述方法包括：确定所述燃气涡轮发动机处于第一操作模式；响应于确定所述燃气涡轮发动机处于所述第一操作模式，将热从第一热源交换器传递到散热器系统，所述第一热源交换器热联接到所述燃气涡轮发动机的第一系统或构件；确定所述燃气涡轮发动机处于第二操作模式，所述第二操作模式不同于所述第一操作模式；以及响应于确定所述燃气涡轮发动机处于所述第二操作模式，将热从第二热源交换器传递到所述散热器系统，所述第二热源交换器热联接到所述燃气涡轮发动机的第二系统或构件，所述第二系统或构件与所述第一系统或构件不同。实施方案2.根据实施方案1所述的方法，其中，所述燃气涡轮发动机的所述第一系统或构件是所述燃气涡轮发动机的压缩机区段和涡轮区段之间的冷却通路、所述燃气涡轮发动机的排气区段、或所述燃气涡轮发动机的涡轮区段中的一个，并且其中所述第二系统或构件是所述冷却通路、所述燃气涡轮发动机的排气区段、或所述燃气涡轮发动机的涡轮区段中的不同一个。实施方案3.根据实施方案2所述的方法，其中，所述第一热源交换器热联接到所述燃气涡轮发动机的压缩机区段和涡轮区段之间的所述冷却通路。实施方案4.根据实施方案3所述的方法，其中，将热从所述第一热源交换器传递到所述散热器系统包括从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操作用于燃气涡轮发动机的热管理系统的方法，所述方法包括：确定所述燃气涡轮发动机处于第一操作模式；响应于确定所述燃气涡轮发动机处于所述第一操作模式，将热从第一热源交换器传递到散热器系统，所述第一热源交换器热联接到所述燃气涡轮发动机的第一系统或构件；确定所述燃气涡轮发动机处于第二操作模式，所述第二操作模式不同于所述第一操作模式；以及响应于确定所述燃气涡轮发动机处于所述第二操作模式，将热从第二热源交换器传递到所述散热器系统，所述第二热源交换器热联接到所述燃气涡轮发动机的第二系统或构件，所述第二系统或构件与所述第一系统或构件不同。

【技术特征摘要】
2018.02.20 US 15/8998311.一种操作用于燃气涡轮发动机的热管理系统的方法，所述方法包括：确定所述燃气涡轮发动机处于第一操作模式；响应于确定所述燃气涡轮发动机处于所述第一操作模式，将热从第一热源交换器传递到散热器系统，所述第一热源交换器热联接到所述燃气涡轮发动机的第一系统或构件；确定所述燃气涡轮发动机处于第二操作模式，所述第二操作模式不同于所述第一操作模式；以及响应于确定所述燃气涡轮发动机处于所述第二操作模式，将热从第二热源交换器传递到所述散热器系统，所述第二热源交换器热联接到所述燃气涡轮发动机的第二系统或构件，所述第二系统或构件与所述第一系统或构件不同。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述燃气涡轮发动机的所述第一系统或构件是所述燃气涡轮发动机的压缩机区段和涡轮区段之间的冷却通路、所述燃气涡轮发动机的排气区段、或所述燃气涡轮发动机的涡轮区段中的一个，并且其中所述第二系统或构件是所述冷却通路、所述燃气涡轮发动机的排气区段、或所述燃气涡轮发动机的涡轮区段中的不同一个。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一热源交换器热联接到所述燃气涡轮发动机的压缩机区段和涡轮区段之间的所述冷却通路。4.根据权利要求3所述的方法，其中，将热从所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：K帕尔，A森，PR卡马特，BW米勒，DA尼尔加思，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US