本公開(kāi)內(nèi)容的領(lǐng)域大體上涉及渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)，且更具體地，涉及使用熱管以用于傳遞燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的熱量的系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)通常包括作為發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)的一部分的罩下艙室。隨著燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)改進(jìn)得例如造成飛行器的較高速度，預(yù)期核心罩下溫度顯著地上升。罩下構(gòu)件包括電子器件和其它線路可更換單元(lru)。在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間和在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉之后的回放期間，已知的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的這種電子構(gòu)件(包括全權(quán)數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)(或電子)控制(fadec))可能對(duì)增加核心罩下溫度特別敏感。例如，在至少一些已知的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中維修電子器件需要發(fā)動(dòng)機(jī)在飛行之后維持在地面空閑(gi)至少3分鐘。在這種已知的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，冷卻電子罩下構(gòu)件的策略包括專用的主動(dòng)冷卻系統(tǒng)，其包括管、改變結(jié)構(gòu)的材料，以及通過(guò)將熱輻射屏蔽件放置在電子器件周圍且通過(guò)將構(gòu)件移動(dòng)至遠(yuǎn)程位置來(lái)改變發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)。

帶有用于主動(dòng)冷卻罩下電子器件的管和使用輻射屏蔽件的已知系統(tǒng)給燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)增加重量，且因此增加燃料消耗率(sfc)。當(dāng)這種構(gòu)件放置在發(fā)動(dòng)機(jī)中的遠(yuǎn)程位置處時(shí)，連接電纜的長(zhǎng)度的增加也增加發(fā)動(dòng)機(jī)重量和sfc，同時(shí)還使維護(hù)活動(dòng)復(fù)雜化。此外，在這種已知的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中，在回放期間還混有這樣的問(wèn)題，其中沒(méi)有冷卻流，且在維修它們之前，在這種已知的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的操作之后必須等待延長(zhǎng)的時(shí)間。用于冷卻罩下構(gòu)件的一些已知系統(tǒng)和方法還增加至少一些已知燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的操作成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在一方面，提供了一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括核心發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻散熱器、核心罩下空間和核心罩，核心罩至少部分地包圍核心發(fā)動(dòng)機(jī)且限定核心罩下空間的徑向外壁。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)包括定位在核心罩下空間中的罩下構(gòu)件。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)還包括熱管，熱管包括第一端、第二端和在它們之間延伸的管道。第一端熱聯(lián)接至罩下構(gòu)件，且第二端熱聯(lián)接至冷卻散熱器。熱管有助于將一定量的熱量從罩下構(gòu)件傳遞至冷卻散熱器。

在另一方面，提供了一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括核心發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻散熱器、核心罩下空間和核心罩，核心罩至少部分地包圍核心發(fā)動(dòng)機(jī)且限定核心罩下空間的徑向外壁。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)還包括定位在核心罩下空間中的罩下構(gòu)件。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)還包括冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)包括熱管，熱管包括第一端、第二端和在它們之間延伸的管道。第一端熱聯(lián)接至罩下構(gòu)件，且第二端熱聯(lián)接至冷卻散熱器。熱管有助于將一定量的熱量從罩下構(gòu)件傳遞至冷卻散熱器。

在還有另一方面，提供了一種冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的方法。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括核心發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻散熱器、核心罩下空間、定位在核心罩下空間中的罩下構(gòu)件，以及核心罩，核心罩至少部分地包圍核心發(fā)動(dòng)機(jī)且限定核心罩下空間的徑向外壁。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)還包括定位在核心罩下空間中的罩下構(gòu)件。該方法包括選擇具有性能參數(shù)的熱管以助于遵循預(yù)定的熱傳遞特性，熱傳遞特性包括罩下構(gòu)件和冷卻散熱器之間的熱阻。該方法還包括將熱管的第一端熱聯(lián)接至罩下構(gòu)件。該方法還包括將熱管的第二端熱聯(lián)接至冷卻散熱器。該方法還包括從罩下構(gòu)件接收熱量到第一端中。該方法還包括通過(guò)熱管將熱量傳遞至冷卻散熱器。

技術(shù)方案1.一種用于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括核心發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻散熱器、核心罩下空間和核心罩，所述核心罩至少部分地包圍所述核心發(fā)動(dòng)機(jī)且限定所述核心罩下空間的徑向外壁，所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)包括：

罩下構(gòu)件，其定位在所述核心罩下空間中；和

熱管，其包括第一端、第二端和在它們之間延伸的管道，所述第二端熱聯(lián)接至所述冷卻散熱器，所述第一端熱聯(lián)接至所述罩下構(gòu)件，其中所述熱管有助于將一定量的熱量從所述罩下構(gòu)件傳遞至所述冷卻散熱器。

技術(shù)方案2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中，所述罩下構(gòu)件包括電子構(gòu)件。

技術(shù)方案3.根據(jù)技術(shù)方案2所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中，所述電子構(gòu)件包括全權(quán)數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)(或電子)控制(fadec)。

技術(shù)方案4.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中，所述罩下構(gòu)件包括非電子構(gòu)件。

技術(shù)方案5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中，所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)還包括熱聯(lián)接至所述第二端和所述冷卻散熱器且在它們之間的至少一個(gè)冷凝器。

技術(shù)方案6.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中，所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)還包括熱聯(lián)接至所述第一端和所述罩下構(gòu)件且在它們之間的至少一個(gè)蒸發(fā)器。

技術(shù)方案7.根據(jù)技術(shù)方案1所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中，所述冷卻散熱器包括閥體、環(huán)形風(fēng)扇殼、環(huán)形內(nèi)殼體、外導(dǎo)向?qū)~和推力桿支撐件。

技術(shù)方案8.根據(jù)技術(shù)方案2所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，其中，所述電子構(gòu)件包括電路板、散熱器和底座，所述電路板布置在所述底座內(nèi)，所述散熱器熱聯(lián)接至所述電路板，所述第一端熱聯(lián)接至所述散熱器，所述熱管延伸穿過(guò)所述底座，其中：

所述散熱器有助于將所述量的熱量從所述電路板傳遞至所述第一端；且

所述熱管有助于將所述量的熱量從所述第一端進(jìn)一步傳遞至所述冷卻散熱器。

技術(shù)方案9.一種燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，包括：

核心發(fā)動(dòng)機(jī)；

冷卻散熱器；

核心罩下空間；

核心罩，其至少部分地包圍所述核心發(fā)動(dòng)機(jī)且限定所述核心罩下空間的徑向外壁；

罩下構(gòu)件，其定位在所述核心罩下空間中；以及

冷卻系統(tǒng)，其包括熱管，所述熱管包括第一端、第二端和在它們之間延伸的管道，所述第二端熱聯(lián)接至所述冷卻散熱器，所述第一端熱聯(lián)接至所述罩下構(gòu)件，其中所述熱管有助于將一定量的熱量從所述罩下構(gòu)件傳遞至所述冷卻散熱器。

技術(shù)方案10.根據(jù)技術(shù)方案9所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述罩下構(gòu)件包括電子構(gòu)件。

技術(shù)方案11.根據(jù)技術(shù)方案10所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述電子構(gòu)件包括全權(quán)數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)(或電子)控制(fadec)。

技術(shù)方案12.根據(jù)技術(shù)方案9所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述罩下構(gòu)件包括非電子構(gòu)件。

技術(shù)方案13.根據(jù)技術(shù)方案9所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)還包括熱聯(lián)接至所述第二端和所述冷卻散熱器且在它們之間的至少一個(gè)冷凝器。

技術(shù)方案14.根據(jù)技術(shù)方案9所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)還包括熱聯(lián)接至所述第一端和所述罩下構(gòu)件且在它們之間的至少一個(gè)蒸發(fā)器。

技術(shù)方案15.根據(jù)技術(shù)方案9所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述冷卻散熱器包括閥體、環(huán)形風(fēng)扇殼、環(huán)形內(nèi)殼體、外導(dǎo)向?qū)~和推力桿支撐件。

技術(shù)方案16.根據(jù)技術(shù)方案10所述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)，其中，所述電子構(gòu)件包括電路板、散熱器和底座，所述電路板布置在所述底座內(nèi)，所述散熱器熱聯(lián)接至所述電路板，所述第一端熱聯(lián)接至所述散熱器，所述熱管延伸穿過(guò)所述底座，其中：

所述散熱器有助于將所述量的熱量從所述電路板傳遞至所述第一端；且

所述熱管有助于將所述量的熱量從所述第一端進(jìn)一步傳遞至所述冷卻散熱器。

技術(shù)方案17.一種冷卻燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的方法，所述燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)包括核心發(fā)動(dòng)機(jī)、冷卻散熱器、核心罩下空間、定位在所述核心罩下空間中的罩下構(gòu)件以及核心罩，所述核心罩至少部分地包圍所述核心發(fā)動(dòng)機(jī)且限定所述核心罩下空間的徑向外壁，所述方法包括：

選擇具有性能參數(shù)的熱管以助于遵循預(yù)定的熱傳遞特性，所述熱傳遞特性包括所述罩下構(gòu)件和所述冷卻散熱器之間的熱阻；

將所述熱管的第一端熱聯(lián)接至所述罩下構(gòu)件；

將所述熱管的第二端熱聯(lián)接至所述冷卻散熱器；

從所述罩下構(gòu)件接收熱量到所述第一端中；以及

通過(guò)所述熱管將熱量傳遞至所述冷卻散熱器。

技術(shù)方案18.根據(jù)技術(shù)方案17所述的方法，其中，所述罩下構(gòu)件包括電子構(gòu)件，所述電子構(gòu)件包括電路板、散熱器和底座，所述電路板布置在所述底座內(nèi)，所述將所述熱管的第一端熱聯(lián)接至所述罩下構(gòu)件包括：

將所述散熱器聯(lián)接至所述電路板；

使所述熱管延伸穿過(guò)所述底座；以及

將所述第一端聯(lián)接至所述散熱器，所述通過(guò)所述熱管將熱量傳遞至所述冷卻散熱器包括：

將熱量從所述電路板傳遞至所述散熱器；和

將熱量從所述散熱器進(jìn)一步傳遞至所述冷卻散熱器。

技術(shù)方案19.根據(jù)技術(shù)方案17所述的方法，其中，所述將所述熱管的第二端熱聯(lián)接至所述冷卻散熱器包括將所述第二端熱聯(lián)接至閥體、環(huán)形風(fēng)扇殼、環(huán)形內(nèi)殼體、外導(dǎo)向?qū)~和推力桿支撐件。

技術(shù)方案20.根據(jù)技術(shù)方案17所述的方法，其中，所述方法還包括：

使蒸發(fā)器熱聯(lián)接至所述第一端和所述罩下構(gòu)件且在它們之間；和

使冷凝器熱聯(lián)接至所述第二端和所述冷卻散熱器且在它們之間。

附圖說(shuō)明

當(dāng)參照附圖閱讀以下詳細(xì)描述時(shí)，本公開(kāi)內(nèi)容的這些和其它特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將變得更好理解，其中相似的符號(hào)貫穿附圖表示相似的部分，在附圖中：

圖1-圖6示出了本文所述的裝置和方法的示例性實(shí)施例。

圖1是示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖。

圖2是可用于圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的示例性環(huán)形風(fēng)扇殼從前至后的透視圖。

圖3是可用于圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的示例性風(fēng)扇模塊從前至后的透視圖。

圖4是可用于圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的用于罩下構(gòu)件的被動(dòng)熱管理系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的示意圖。

圖5是可與圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用的用于罩下構(gòu)件的被動(dòng)熱管理系統(tǒng)的備選實(shí)施例從后至前的透視圖。

圖6是可與圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)一起使用的用于罩下構(gòu)件的被動(dòng)熱管理系統(tǒng)的另一備選實(shí)施例的示意圖。

雖然各種實(shí)施例的特定特征可在一些附圖中示出而在其它附圖中未示出，但這僅為了方便。任何附圖的任何特征可與任何其它附圖的任何特征組合參照且/或要求保護(hù)。

除非另外指出，本文提供的附圖意在示出本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施例的特征。相信這些特征可應(yīng)用于包括本公開(kāi)內(nèi)容的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的多種系統(tǒng)中。因此，附圖不意在包括由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的用于本文公開(kāi)的實(shí)施例的實(shí)踐所需的所有常規(guī)特征。

零件清單

100燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)

102核心發(fā)動(dòng)機(jī)

104高壓壓縮機(jī)(hpc)

106燃燒器組件

108高壓渦輪(hpt)

110核心發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子

112核心發(fā)動(dòng)機(jī)軸

114環(huán)形殼體

116風(fēng)扇

118低壓渦輪(lpt)

120動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子

122中心軸線

124動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)軸

126低壓壓縮機(jī)(lpc)包殼

128空氣入口

130核心罩

131核心罩下空間

132排氣出口

202環(huán)形風(fēng)扇殼

204入口唇部

206內(nèi)壁

208外壁

300風(fēng)扇模塊

302外導(dǎo)向?qū)~(0gv)

304根部

306末梢

308前緣

310后緣

312相對(duì)的側(cè)

314相對(duì)的側(cè)

316環(huán)形內(nèi)殼體

400被動(dòng)熱管理系統(tǒng)

402罩下構(gòu)件

404全權(quán)數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)(或電子)控制(fadec)底座

406電路板

408熱源

410蒸發(fā)器

412冷凝器

414熱管

416第一端

418第二端

420管道

500被動(dòng)熱管理系統(tǒng)

502推力桿支撐件

600被動(dòng)熱管理系統(tǒng)

602閥體。

具體實(shí)施方式

在以下說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中，將參照多個(gè)用語(yǔ)，其應(yīng)當(dāng)限定為具有以下含義。

單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”和“該”包括復(fù)數(shù)參照，除非上下文另外清楚地指出。

“可選的”或“可選地”意思是隨后描述的事件或情況可發(fā)生或可不發(fā)生，且該描述包括事件發(fā)生的情況和其不發(fā)生的情況。

如本文貫穿說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求所使用的近似語(yǔ)言可應(yīng)用于修飾可允許改變而不導(dǎo)致與其相關(guān)的基本功能的變化的任何數(shù)量表達(dá)。因此，由諸如“大約”、“大概”和“大致”的用語(yǔ)修飾的值不限于指定的準(zhǔn)確值。在至少一些情況下，近似語(yǔ)言可對(duì)應(yīng)于用于測(cè)量值的器具的精度。在這里以及貫穿說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求，范圍限制可組合和/或互換，且此范圍被確定且包括其中包含的所有子范圍，除非上下文或語(yǔ)言另外指出。

以下詳細(xì)描述通過(guò)示例而非限制的方式示出了本公開(kāi)內(nèi)容的實(shí)施例。構(gòu)想的是，本公開(kāi)內(nèi)容具有對(duì)于使用熱管以用于傳遞燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的熱量的方法和系統(tǒng)的一般應(yīng)用。

本文所述的通過(guò)被動(dòng)冷卻減輕回放的系統(tǒng)和方法的實(shí)施例在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的操作和回放兩者期間，有效地降低核心罩下構(gòu)件(包括溫度敏感電子器件，諸如全權(quán)數(shù)字發(fā)動(dòng)機(jī)(或電子)控制(fadec)和燃料操作閥)的溫度。并且，本文所述的通過(guò)被動(dòng)冷卻減輕回放的系統(tǒng)和方法使得可能在可執(zhí)行燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)上的維護(hù)活動(dòng)之前減少飛行后地面空閑(gi)時(shí)間。此外，本文所述的通過(guò)被動(dòng)冷卻減輕回放的系統(tǒng)和方法通過(guò)利用包括熱管的較低重量的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)和方法替代專用主動(dòng)冷卻系統(tǒng)和方法以及輻射屏蔽件來(lái)降低燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗率(sfc)。此外，通過(guò)避免必須改變罩下構(gòu)件的構(gòu)造材料和必須改變發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)以將罩下構(gòu)件移動(dòng)至遠(yuǎn)程和更難以維修的位置，本文所述的通過(guò)被動(dòng)冷卻減輕回放的系統(tǒng)和方法簡(jiǎn)化罩下構(gòu)件上的維護(hù)活動(dòng)且降低燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的操作成本。

圖1是示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的示意圖。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100包括氣體發(fā)生器或核心發(fā)動(dòng)機(jī)102，核心發(fā)動(dòng)機(jī)102包括在圍繞核心發(fā)動(dòng)機(jī)軸112旋轉(zhuǎn)的核心發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子110上成軸向串流關(guān)系的高壓壓縮機(jī)(hpc)104、燃燒器組件106和高壓渦輪(hpt)108。hpc104、燃燒器組件106、hpt108、核心發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子110和核心發(fā)動(dòng)機(jī)軸112位于環(huán)形殼體114內(nèi)。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100還包括在動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子120上配置成軸流關(guān)系的低壓壓縮機(jī)或風(fēng)扇116和低壓渦輪(lpt)118。

在示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的操作期間，空氣沿中心軸線122流動(dòng)，且壓縮空氣供應(yīng)至hpc104。高度壓縮的空氣輸送至燃燒器組件106。排氣從燃燒器組件106流動(dòng)(圖1中未示出)且驅(qū)動(dòng)hpt108和lpt118。動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)軸124驅(qū)動(dòng)動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子120和風(fēng)扇116。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100還包括風(fēng)扇或低壓壓縮機(jī)包殼126。并且，在示例性燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100中，位于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的前端處的初始空氣入口128包括限定其周向邊界的核心罩130。核心罩130至少部分地包圍核心發(fā)動(dòng)機(jī)102。并且，核心罩130限定核心罩下空間131的徑向外壁。環(huán)形殼體114和燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100在上述環(huán)形殼體114內(nèi)的構(gòu)件在核心罩下空間131內(nèi)。貫穿燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100，存在各種類型的閥(未示出)，且它們控制各種液體和氣體的流，包括但不限于燃料、進(jìn)入空氣和排氣。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100中的至少一些閥在流體和氣體之間建立溫度梯度，由此在閥的一側(cè)上的流體和氣體相比閥的另一側(cè)處于較高或較低的溫度。此外，燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100包括包含排氣出口132的后端。

圖2是可用于圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的示例性環(huán)形風(fēng)扇殼從前至后的透視圖。核心罩130布置在環(huán)形風(fēng)扇殼202的前部。核心罩130具有大體上“u”形的截面，其中彎曲部分限定入口唇部204、在大體軸向方向上從入口唇部204向后延伸的內(nèi)壁206、以及在大體軸向方向上從入口唇部204向后延伸的外壁208。環(huán)形風(fēng)扇殼202構(gòu)造成容納和支撐風(fēng)扇116(圖2中未示出)。內(nèi)壁206形成用于進(jìn)入環(huán)形風(fēng)扇殼202的空氣的流路，且外壁208暴露于外部空氣流。

圖3是可用于圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的示例性風(fēng)扇模塊300從前至后的透視圖。風(fēng)扇模塊300包括聯(lián)接至環(huán)形風(fēng)扇殼202且布置在其內(nèi)的多個(gè)出口導(dǎo)向?qū)~(ogv)302。多個(gè)ogv302中的每個(gè)ogv包括根部304、末梢306、前緣308、后緣310以及相對(duì)的側(cè)部312和314。ogv302是翼型件形狀的，且定位和定向成從排出上游風(fēng)扇(未示出)的空氣流移除切向旋流分量。

在操作中，在示例性風(fēng)扇模塊300中，ogv302用作將環(huán)形風(fēng)扇殼202連接至環(huán)形內(nèi)殼體316的結(jié)構(gòu)部件(有時(shí)稱作“風(fēng)扇支柱”)。在未示出的備選實(shí)施例中，這些支撐功能可由其它或額外構(gòu)件提供。ogv302由具有足夠的強(qiáng)度以承受預(yù)期的操作負(fù)載且可以期望的形狀形成的任何材料構(gòu)造。將熱傳導(dǎo)材料用于ogv302增強(qiáng)燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100中的熱傳遞(未示出)。

圖4是可用于圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100中的用于罩下構(gòu)件402的被動(dòng)熱管理系統(tǒng)400的示例性實(shí)施例的示意圖。在示例性實(shí)施例中，被動(dòng)熱管理系統(tǒng)400包括至少一個(gè)罩下構(gòu)件402，包括但不限于fadec和電子構(gòu)件。罩下構(gòu)件402包括(僅作為示例)fadec底座404，在該底座內(nèi)或其上存在至少一個(gè)電子構(gòu)件，包括但不限于至少一個(gè)電路板406。并且，在示例性實(shí)施例中，至少一個(gè)熱源408(包括但不限于由相比電路板406更具有熱傳導(dǎo)性的材料構(gòu)造的散熱器)熱聯(lián)接至電路板406以助于它們之間的熱傳遞。此外，在示例性實(shí)施例中，熱源408熱聯(lián)接至fadec底座404內(nèi)的多個(gè)電路板406中的最具有熱敏感性的電路板406中的至少一個(gè)。在未示出的其它備選實(shí)施例中，熱源408熱聯(lián)接至fadec底座404內(nèi)的多個(gè)電路板406中的所有電路板406。此外，在示例性實(shí)施例中，熱源408包括熱聯(lián)接至其的蒸發(fā)器410。此外，在示例性實(shí)施例中，被動(dòng)熱管理系統(tǒng)400包括冷凝器412。

同時(shí)，在示例性實(shí)施例中，被動(dòng)熱管理系統(tǒng)400包括至少一個(gè)熱管414。熱管414熱聯(lián)接至蒸發(fā)器410和冷凝器412且在它們之間。此外，在示例性實(shí)施例中，熱管414包括第一端416、第二端418和在它們之間延伸的管道420。每個(gè)熱管414的大部分利用合適的隔熱物(未示出)纏繞。每個(gè)第二端418的至少一部分是非隔離的。第一端416布置在蒸發(fā)器410上或蒸發(fā)器410內(nèi)。第二端418布置在冷凝器412上或冷凝器412內(nèi)。在未示出的其它備選實(shí)施例中，蒸發(fā)器410和冷凝器412不是單獨(dú)的構(gòu)件，而是分別整體形成為第一端416和第二端418的部分。在未示出的還有其它實(shí)施例中，不存在蒸發(fā)器410和/或冷凝器412，且熱管414熱聯(lián)接至熱源408和冷卻散熱器(圖4中未示出)且在它們之間，冷卻散熱器位于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的至少一部分上，包括但不限于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100外的位置，冷卻散熱器相比熱源408具有較低的溫度。

在操作中，在示例性實(shí)施例中，第一端416和第二端418分別安裝在蒸發(fā)器410和冷凝器412內(nèi)或其上，以便在它們之間達(dá)到良好的導(dǎo)熱率。并且，在示例性實(shí)施例的操作中，熱源408相比冷凝器412處于較高的溫度，包括但不限于，由于冷凝器位于更遠(yuǎn)離燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100或在其相比熱源408具有較低的溫度的區(qū)域中。在那些條件下，來(lái)自熱源408的熱量從熱管414的第一端416傳遞至第二端418。

并且，在示例性實(shí)施例的操作中，每個(gè)熱管508具有伸長(zhǎng)的外壁，其帶有一起限定腔的封閉端。腔襯有毛細(xì)結(jié)構(gòu)或芯(圖4中未示出)且保持工作流體。各種工作流體，諸如氣體、水、有機(jī)物質(zhì)和低熔點(diǎn)金屬，已知用于熱管414中。此外，在示例性實(shí)施例的操作中，熱管414在傳遞熱方面非常高效。例如，它們的有效導(dǎo)熱率是固體銅的有效導(dǎo)熱率的幾個(gè)數(shù)量級(jí)。熱管414的數(shù)量、長(zhǎng)度、直徑、形狀、工作流體和其它性能參數(shù)基于發(fā)動(dòng)機(jī)操作期間以及回放期間的熱傳遞的期望程度來(lái)選擇。此外，在示例性實(shí)施例的操作中，熱管414、蒸發(fā)器410和冷凝器412的特性(包括但不限于它們的形狀、長(zhǎng)度、直徑和厚度)可變化以適應(yīng)它們?cè)谌細(xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100內(nèi)的獨(dú)立的定向和放置。因此，取決于燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100內(nèi)的具體應(yīng)用，用于熱管414的獨(dú)立設(shè)計(jì)可需要較強(qiáng)的毛細(xì)作用以確保足夠的冷凝劑返回。

此外，在示例性實(shí)施例的操作中，來(lái)自熱源408的熱量擴(kuò)散到蒸發(fā)器410中，在那里其加熱熱管414的第一端416。熱管414內(nèi)的工作流體吸收該熱量且蒸發(fā)。如此產(chǎn)生的蒸汽然后行進(jìn)穿過(guò)熱管414內(nèi)的腔，且在第二端418處冷凝，從而將熱量從熱源408傳遞至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100靠近冷凝器412的較冷區(qū)域。然后冷凝的工作流體從第二端418傳送(包括但不限于通過(guò)毛細(xì)作用)回燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的較熱區(qū)域(包括但不限于熱源408)處的第一端416，從而完成回路。此外，在示例性實(shí)施例的操作中，從熱源408至冷凝器412的所得的熱傳遞有助于被動(dòng)熱管理系統(tǒng)400在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100靠近冷凝器412的區(qū)域中提供冰形成的有效預(yù)防(即防冰)和/或除冰，取決于加熱速率。此外，在示例性實(shí)施例的操作中，被動(dòng)熱管理系統(tǒng)400是被動(dòng)的，且因此不需要閥且為密封的?？筛鶕?jù)需要選擇熱管414的數(shù)量、尺寸和位置以提供熱移除和熱傳遞。

此外，在示例性實(shí)施例的操作中，取決于所選擇的確切構(gòu)造，系統(tǒng)性能可僅用于防冰或用于除冰。燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)使用發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)部分中不期望的熱量，且將該熱量用于發(fā)動(dòng)機(jī)的需要熱量的另一個(gè)部分中，避免了與已知的冷卻系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的損耗和對(duì)于單獨(dú)防冰熱源的需要。

圖5是可與圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100一起使用的用于罩下構(gòu)件402的被動(dòng)熱管理系統(tǒng)500的備選實(shí)施例從后至前的透視圖。在備選實(shí)施例中，被動(dòng)熱管理系統(tǒng)500包括聯(lián)接至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的至少一部分的至少一個(gè)罩下構(gòu)件402。并且，在備選實(shí)施例中，罩下構(gòu)件402是電子構(gòu)件，包括但不限于勵(lì)磁器箱或fadec，其內(nèi)是熱聯(lián)接至蒸發(fā)器410的至少一個(gè)熱源408，如上文參照?qǐng)D4所示出和描述的那樣。此外，在備選實(shí)施例中，被動(dòng)熱管理系統(tǒng)500包括聯(lián)接至推力桿支撐件702的至少一部分的至少一個(gè)冷凝器506。環(huán)形內(nèi)殼體316在推力桿支撐件702的向后部分處聯(lián)接至其，因此在其上形成周向蓋。冷凝器412熱聯(lián)接至推力桿支撐件702的至少一個(gè)向后部分。在未示出的其它備選實(shí)施例中，冷凝器412單獨(dú)地或與推力桿支撐件702的至少一個(gè)面向后的部分組合而熱聯(lián)接至推力桿支撐件702的至少一個(gè)向前部分(未示出)。

并且，在備選實(shí)施例中，被動(dòng)熱管理系統(tǒng)500包括至少一個(gè)熱管414。熱管414熱聯(lián)接至蒸發(fā)器410和冷凝器412且在它們之間，如上文參照?qǐng)D4所示出和描述的那樣。蒸發(fā)器410熱聯(lián)接至罩下構(gòu)件402內(nèi)的熱源408。在未示出的其它備選實(shí)施例中，熱管414熱聯(lián)接至蒸發(fā)器410且還聯(lián)接至熱源408。此外，在備選實(shí)施例中，熱管414還聯(lián)接至推力桿支撐件702。在未示出的其它備選實(shí)施例中，熱管414不聯(lián)接至推力桿支撐件702，而是聯(lián)接至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的其它部分，或備選地不聯(lián)接至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的其它部分。

此外，在備選實(shí)施例中，被動(dòng)熱管理系統(tǒng)500包括至少一個(gè)冷凝器412，該至少一個(gè)冷凝器412熱聯(lián)接至布置在環(huán)形風(fēng)扇殼202內(nèi)的至少一個(gè)ogv302的相對(duì)的側(cè)部312和314中的至少一個(gè)。熱管414(在圖5中以虛線繪出)熱聯(lián)接至蒸發(fā)器410和冷凝器412且在它們之間，如上文參照?qǐng)D4所示出和描述的那樣。此外，在備選實(shí)施例中，熱管414還聯(lián)接至環(huán)形內(nèi)殼體316。在未示出的其它備選實(shí)施例中，熱管414不聯(lián)接至環(huán)形內(nèi)殼體316，而是聯(lián)接至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的其它部分，或備選地不聯(lián)接至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的其它部分。

此外，在備選實(shí)施例中，被動(dòng)熱管理系統(tǒng)500包括聯(lián)接至環(huán)形內(nèi)殼體316的至少一部分(包括但不限于在其徑向向外的表面上)的至少一個(gè)冷凝器412。在未示出的其它備選實(shí)施例中，至少一個(gè)冷凝器412單獨(dú)地或與環(huán)形內(nèi)殼體316的至少一個(gè)徑向向外的表面組合而熱聯(lián)接至環(huán)形內(nèi)殼體316的徑向向內(nèi)的表面的至少一部分(未示出)。熱管414熱聯(lián)接至蒸發(fā)器410和冷凝器412且在它們之間，如上文參照?qǐng)D4所示出和描述的那樣。此外，在備選實(shí)施例中，熱管414還聯(lián)接至環(huán)形內(nèi)殼體316。在未示出的其它備選實(shí)施例中，熱管414不聯(lián)接至環(huán)形內(nèi)殼體316，而是聯(lián)接至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的其它部分，或備選地不聯(lián)接至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的其它部分。

此外，在備選實(shí)施例中，被動(dòng)熱管理系統(tǒng)500包括聯(lián)接至環(huán)形風(fēng)扇殼202的至少一部分(包括但不限于在其徑向向內(nèi)的表面上)的至少一個(gè)冷凝器412。熱管414熱聯(lián)接至蒸發(fā)器410和冷凝器412且在它們之間，如上文參照?qǐng)D4所示出和描述的那樣。并且，在備選實(shí)施例中，至少一個(gè)熱管414熱聯(lián)接至冷凝器412和至少一個(gè)蒸發(fā)器410且在它們之間，冷凝器412熱聯(lián)接至環(huán)形內(nèi)殼體316、ogv302、推力桿支撐件702、環(huán)形風(fēng)扇殼202及其組合，且蒸發(fā)器410聯(lián)接至至少一個(gè)罩下構(gòu)件402上的至少一個(gè)熱源408。

在操作中，在備選實(shí)施例中，在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的典型操作條件期間，包括在回放期間，罩下構(gòu)件402相比推力桿支撐件702、ogv302、環(huán)形風(fēng)扇殼202和環(huán)形內(nèi)殼體316通常處于較高的溫度。因此，推力桿支撐件702、ogv302和環(huán)形內(nèi)殼體316是冷凝器412所熱聯(lián)接的冷卻散熱器。如上文參照?qǐng)D4所描述的那樣，熱源408將熱量傳遞至蒸發(fā)器410。蒸發(fā)器410加熱熱管414的第一端416。熱量通過(guò)熱管414傳遞至冷凝器412附近的較冷的第二端418，冷凝器412聯(lián)接至推力桿支撐件702、ogv302、環(huán)形風(fēng)扇殼202和環(huán)形內(nèi)殼體316中的至少一者，因此被動(dòng)地冷卻罩下構(gòu)件402。

圖6是可與圖1中所示的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100一起使用的用于罩下構(gòu)件402的被動(dòng)熱管理系統(tǒng)600的另一備選實(shí)施例的示意圖。在備選實(shí)施例中，被動(dòng)熱管理系統(tǒng)600包括聯(lián)接至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的至少一部分的至少一個(gè)罩下構(gòu)件402。并且，在備選實(shí)施例中，罩下構(gòu)件402是電子構(gòu)件，包括但不限于fadec，其內(nèi)是熱聯(lián)接到至少一個(gè)蒸發(fā)器410的至少一個(gè)熱源408。此外，在備選實(shí)施例中，被動(dòng)熱管理系統(tǒng)600包括聯(lián)接到至少一個(gè)閥體602的至少一部分的至少一個(gè)冷凝器412。閥體602聯(lián)接至如上文參照?qǐng)D1所描述的燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的至少一部分。至少一個(gè)冷凝器412熱聯(lián)接至閥體602。

并且，在備選實(shí)施例中，被動(dòng)熱管理系統(tǒng)600包括至少一個(gè)熱管414。熱管414熱聯(lián)接至蒸發(fā)器410和冷凝器412且在它們之間，如上文參照?qǐng)D4所示出和描述的那樣。蒸發(fā)器410熱聯(lián)接至罩下構(gòu)件402內(nèi)的熱源408。在未示出的其它備選實(shí)施例中，熱管414熱聯(lián)接至蒸發(fā)器410且還聯(lián)接至熱源408。此外，在備選實(shí)施例中，熱管414還聯(lián)接至閥體602。在未示出的其它備選實(shí)施例中，熱管414不聯(lián)接至閥體602，而是聯(lián)接至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的其它部分，或備選地不聯(lián)接至燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的其它部分。在未示出的還有其它備選實(shí)施例中，閥體602是熱源408，且至少一個(gè)蒸發(fā)器410聯(lián)接至其。在閥體602是罩下構(gòu)件402和熱源408，即，在閥體602是燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100內(nèi)或附近的燃料操作和/或燃料冷卻的閥的一部分的情況下，被動(dòng)熱管理系統(tǒng)600使燃料冷卻系統(tǒng)能夠利用熱管414替代，如上文參照?qǐng)D4所示出和描述的那樣。

在操作中，在備選實(shí)施例中，在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100的典型操作條件期間，包括在回放期間，罩下構(gòu)件402相比閥體602通常處于較高的溫度。并且，在備選實(shí)施例的操作中，相對(duì)于來(lái)自燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100內(nèi)的液體和氣體，當(dāng)閥體602包含一定量的較冷的液體和氣體(包括但不限于來(lái)自燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)100外的燃料和空氣)時(shí)，罩下構(gòu)件402和閥體602之間的溫度差最大。因此，閥體602是冷卻散熱器，冷凝器412熱聯(lián)接至其。如上文參照?qǐng)D4所描述的那樣，熱源408將熱量傳遞至蒸發(fā)器410。蒸發(fā)器410加熱熱管414的第一端416。熱量通過(guò)熱管414傳遞至冷凝器412附近的較冷的第二端418，因此被動(dòng)地冷卻罩下構(gòu)件402，冷凝器412熱聯(lián)接至閥體602。

通過(guò)被動(dòng)冷卻減輕回放的系統(tǒng)和方法的上述實(shí)施例在燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的操作和回放兩者期間，有效地降低核心罩下構(gòu)件(包括溫度敏感電子器件，諸如fadec、勵(lì)磁器箱、燃料操作閥和閥體)的溫度。并且，上述通過(guò)被動(dòng)冷卻減輕回放的系統(tǒng)和方法使得可能在可執(zhí)行燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的維護(hù)活動(dòng)之前減少飛行后gi時(shí)間。此外，上述通過(guò)被動(dòng)冷卻減輕回放的系統(tǒng)和方法通過(guò)利用包括熱管的較低重量的被動(dòng)冷卻系統(tǒng)和方法替代專用的主動(dòng)冷卻系統(tǒng)和方法以及輻射屏蔽件來(lái)降低燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的sfc。此外，通過(guò)避免必須改變罩下構(gòu)件402的構(gòu)造材料和必須改變發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)以將罩下構(gòu)件402移動(dòng)至遠(yuǎn)程和更難以維修的位置，上述通過(guò)被動(dòng)冷卻減輕回放的系統(tǒng)和方法簡(jiǎn)化罩下構(gòu)件402的維護(hù)活動(dòng)且降低燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的操作成本。

上文詳細(xì)描述了通過(guò)被動(dòng)冷卻減輕回放的系統(tǒng)和方法的示例系統(tǒng)和裝置。所示的裝置不限于本文所述的特定實(shí)施例，相反，每個(gè)構(gòu)件可從本文所述的其它構(gòu)件獨(dú)立和單獨(dú)地使用。每個(gè)系統(tǒng)構(gòu)件還可與其它系統(tǒng)構(gòu)件組合使用。

該書(shū)面描述使用示例來(lái)公開(kāi)本發(fā)明，包括最佳模式，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本發(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何包含的方法。本公開(kāi)內(nèi)容可申請(qǐng)專利的范圍由權(quán)利要求限定，并且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其它示例。如果這些其它示例具有不與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言不同的結(jié)構(gòu)要素，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語(yǔ)言無(wú)實(shí)質(zhì)差異的等同結(jié)構(gòu)要素，則意在使這些其它示例處于權(quán)利要求的范圍內(nèi)。