带燃料冷却的热管理系统技术方案

提供了用于操作系统的系统和方法。例如，系统包括：冷却剂流动路径，具有冷却剂流过其中；冷却系统，用于冷却沿着冷却剂流动路径设置的冷却剂；燃料流动路径，具有燃料流过其中；热交换器，流体地连接到冷却剂流动路径和燃料流动路径，用于冷却剂与燃料之间的热传递，以冷却燃料；和燃料箱，用于累积冷却燃料。燃料与第一热负载热连通以冷却负载。示例性方法包括：使热交换流体沿着流动路径流动；使燃料沿着包括燃料箱的燃料流动路径流动；使热交换流体和燃料两者经过热交换器以冷却燃料；和控制从热交换器到用于累积冷却燃料的燃料箱的燃料流。料流。料流。

【技术实现步骤摘要】
带燃料冷却的热管理系统


[0001]本主题大体上涉及功率和/或热管理系统，并且更具体地，涉及利用发动机和/或运载工具的燃料来用于再生冷却容量的热管理系统。

技术介绍

[0002]诸如飞行器的运载工具，以及例如可用于这种运载工具的发电或用于其他应用的诸如燃气涡轮发动机的发动机，通常具有一个或多个生成热量的系统。通常，提供热管理系统(TMS)来管理运载工具和/或发动机的热量生成。然而，TMS往往在低冷却需求时段期间(即，当热量生成低时)生成冷却容量，并且在高冷却需求时段期间可能无法生成足够的冷却容量。因此，过量的冷却容量通常会损失并且当需要增加冷却容量时不可获得。因此，对于有助于克服这些问题和/或利用潜在机会(诸如发动机和/或运载工具燃料的热容量)的诸如飞行器的运载工具、发动机(包括运载工具的发动机)和热管理系统的改进将是有用的。

技术实现思路

[0003]本专利技术的方面和优点将在下面的描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本专利技术的实践来学习。
[0004]在本主题的一个示例性实施例中，提供了一种系统。该系统包括：冷却剂流动路径，具有冷却剂流过其中；冷却系统，用于冷却沿着冷却剂流动路径设置的冷却剂；燃料流动路径，具有燃料流过其中；和冷却剂燃料热交换器，用于冷却剂与燃料之间的热传递以冷却燃料。冷却剂燃料热交换器被流体连接到冷却剂流动路径和燃料流动路径两者。该系统进一步包括燃料箱，用于累积冷却燃料。燃料与第一热负载热连通以冷却第一热负载。
[0005]在本主题的另一示例性实施例中，提供了一种系统。该系统包括：冷却剂流动路径，具有冷却剂流过其中；燃料流动路径，具有燃料流过其中；热传输流动路径，具有热传输流体流过其中；燃料传输热交换器，用于燃料与热传输流体之间的热传递以冷却燃料，燃料传输热交换器流体地连接到燃料流动路径和热传输流动路径两者；和燃料箱，用于累积冷却燃料，其中燃料与第一热负载热连通以冷却第一热负载，并且热传输流体与第二热负载热连通以冷却第二热负载。
[0006]在本主题的又一示例性实施例中，提供了一种操作系统的方法。该方法包括：使冷却剂沿着冷却剂流动路径流动，冷却剂流动路径包括冷却系统，使得冷却剂经过冷却系统以冷却冷却剂，冷却剂流动路径进一步包括冷却剂冷却的热负载L
cool
；使燃料沿着燃料流动路径流动，燃料流动路径包括用于累积燃料的燃料箱和燃料冷却的热负载L
fuel
；使冷却剂和燃料两者经过冷却剂燃料热交换器以冷却燃料；和控制燃料从冷却剂燃料热交换器到用于累积冷却燃料的燃料箱的流动。冷却剂具有热容量TC
cool
，并且燃料具有热容量TC
fuel
。
[0007]参考以下描述和所附权利要求，本专利技术的这些和其它特征、方面和优点将变得更好地理解。并入本说明书中并构成本说明书一部分的附图图示了本专利技术的实施例，并且与
说明书一起用于解释本专利技术的原理。
附图说明
[0008]在参考附图的说明书中，针对本领域普通技术人员，阐述了本专利技术包括其最佳模式的完整且能够实现的公开，其中：
[0009]图1A是根据本主题的示例性实施例的飞行器运载工具的俯视图。
[0010]图1B是图1A的示例性飞行器运载工具的侧视图。
[0011]图1C是根据本主题的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性截面图。
[0012]图2A
‑
9B是根据本主题的各种示例性实施例的热管理系统的流程图。
具体实施方式
[0013]现在将详细地参考本专利技术的实施例，本专利技术的实施例的一个或多个示例在附图中被图示。详细描述使用数字和字母标记来指代图中的特征。图和描述中的相同或类似的标记已用于指代本专利技术的相同或相似的部分。
[0014]“示例性”一词在本文中用于表示“用作示例、实例或图示”。本文中描述为“示例性”的任何实施不一定被解释比其他实施优选或有利。
[0015]如本文所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以使一个部件区别于另一个部件，并且不旨在表示各个部件的位置或重要性。
[0016]术语“前向”和“后向”指的是燃气涡轮发动机或运载工具内的相对位置，并且指的是燃气涡轮发动机或运载工具的正常操作姿态。例如，对于燃气涡轮发动机，前向指的是更靠近发动机入口的位置，以及后向指的是更靠近发动机喷嘴或排气的位置。
[0017]术语“上游”和“下游”指的是相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”指的是流体从其流动的方向，“下游”指的是流体向其流动的方向。
[0018]除非本文另有规定，否则术语“联接”、“固定”，“附接到”等指的是两者直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征来间接联接、固定或附接。
[0019]除非上下文另有明确指出，否则单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数参考。
[0020]本文在整个说明书和权利要求书中所使用的近似语言被应用于修饰任何可以允许变化而不会导致与之相关的基本功能改变的定量表示。因此，由例如“大约”、“近似”和“基本上”的一个或多个术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些实例中，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度，或者用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。近似语言可以指的是在单个值、值的范围和/或限定值的范围的端点中的任何一个的+/
‑
1、2、4、10、15或20％的余量内。
[0021]这里以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，除非上下文或语言另有指出，否则这些范围被识别并且包括其中包含的所有子范围。例如，本文公开的所有范围包括端点，并且端点能够彼此独立地组合。
[0022]现在参考附图，其中在所有图中，相同的数字表示相同的元件。图1A提供可并入本主题的各种实施例中的示例性飞行器运载工具10的俯视图。图1B提供如图1A所示的飞行器10的左舷24的视图。如图1A和1B共同所示，飞行器10限定延伸穿过其中的纵向方向L、竖直方向V、横向方向T
V
、前向端14和后向端16。
[0023]此外，飞行器10包括从飞行器10的前向端14朝向飞行器10的后向端16纵向延伸的机身20，以及一对机翼22，或者更确切地说，第一机翼22A和第二机翼22B。第一机翼22A从机身20的左舷24大致沿着相对于纵向方向L的横向方向T
V
从机身20向外延伸。进一步地，第二机翼22B类似地从机身20的右舷26大致沿着相对于纵向方向L的横向方向T
V
从机身20向外延伸。所描绘的示例性实施例的每个机翼22A、22B包括一个或多个前缘襟翼28和一个或多个后缘襟翼30。
[0024]仍参考图1A和1B的示例性飞行器10，飞行器10进一步包括竖直稳定器32和一对水平稳定器36，竖直稳定器32具有用于偏航控制的方向舵襟翼34，每个水平稳定器36具有用于桨距控制的升降舵襟翼38本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种系统，其特征在于，包括：冷却剂流动路径，所述冷却剂流动路径具有冷却剂流过其中；冷却系统，所述冷却系统用于冷却沿着所述冷却剂流动路径设置的所述冷却剂；燃料流动路径，所述燃料流动路径具有燃料流过其中；冷却剂燃料热交换器，所述冷却剂燃料热交换器用于所述冷却剂与所述燃料之间的热传递以冷却所述燃料，所述冷却剂燃料热交换器流体地连接到所述冷却剂流动路径和所述燃料流动路径两者；和燃料箱，所述燃料箱用于累积冷却燃料，其中所述燃料与第一热负载热连通以冷却所述第一热负载。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，其中所述冷却剂与第二热负载热连通以冷却所述第二热负载。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：第二燃料箱，所述燃料从所述第二燃料箱流向所述燃料流动路径。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：热传输流动路径，所述热传输流动路径具有热传输流体流过其中；和冷却剂传输热交换器，所述冷却剂传输热交换器用于所述冷却剂与所述热传输流体之间的热传递，所述冷却剂传输热交换器流体地连接到所述冷却剂流动路径和所述热传输流动路径两者，其中所述热传输流体与第三热负载热连通以冷却所述第三热负载。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，其中所述冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：杰弗里，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：