41)下，在包絡(luò)線中的起飛和/或其它點(diǎn)上最大限度地利用低溫燃料，例如LNG，； (B)控制系統(tǒng)策略，其在任務(wù)期間最大限度地使用低溫燃料例如LNG，以便最大限度地減小燃料成本；(C)控制系統(tǒng)130，357，其僅僅針對(duì)高度再點(diǎn)火時(shí)對(duì)第一燃料例如Jet-A再點(diǎn)火；(D)控制系統(tǒng)130，357，其僅以傳統(tǒng)的Jet-A作為缺省設(shè)置執(zhí)行地面起動(dòng)；(E)控制系統(tǒng)130，357，其僅在任何非典型機(jī)動(dòng)飛行期間缺省使用Jet-A ; (F)控制系統(tǒng)130，357，其容許手動(dòng)(引航命令)選擇任何比例的傳統(tǒng)燃料(如Jet-A)或低溫燃料，例如LNG ; (G)控制系統(tǒng)130，357，其對(duì)于所有快速加速和減速利用100%傳統(tǒng)燃料(如Jet-A)。
[0074]圖8顯示了液體燃料蒸發(fā)器500的一個(gè)示例性實(shí)施例，其定位在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣流中，如箭頭502所示。具體地說(shuō)，燃料蒸發(fā)通過(guò)面板504進(jìn)行蒸發(fā)，面板通過(guò)面板支架506進(jìn)行安裝。面板504可連接在中心體508上，并可定位在渦輪后框架支柱510的空氣動(dòng)力尾流中。
[0075]圖9-12B顯示了面板504的構(gòu)造，使得液體燃料通過(guò)具有液體集管521的液體供給線路520進(jìn)行供給，并且蒸發(fā)燃料通過(guò)具有氣體集管523的氣體返回線路522返回。面板504可定位在渦輪后框架支柱510的空氣動(dòng)力尾流中，所以它是比居于渦輪后框架支柱510的尾流之外的面板更低阻力的結(jié)構(gòu)。面板504的外部形狀經(jīng)過(guò)構(gòu)造，使得定位在渦輪后框架支柱510附近的面板504的前端具有與渦輪后框架支柱510的寬度相似的厚度。面板504的后端可能以鈍角方式進(jìn)行端接或者以更具空氣動(dòng)力性能的形狀進(jìn)行端接。面板504的邊緣靠近中心體508，或者排氣噴嘴可能以鈍角方式端接在中心體508或排氣噴嘴表面上。如果面板高度沒(méi)有跨越中心體508和排氣噴嘴之間的整個(gè)距離，那么面板504還可以更具空氣動(dòng)力性能的形狀進(jìn)行端接。各個(gè)面板504的長(zhǎng)度可改變至使燃料完全蒸發(fā)并將其加熱至所需溫度所必要的任何長(zhǎng)度。
[0076]面板504的外表512可為不透氣的殼512。面板504的內(nèi)部可為半空心的空腔，其具有包含壓力下的燃料并將其從液體入口引導(dǎo)至氣狀排氣的能力。其可填充和/或粘合到泡沫金屬514、擋板516或某些其它結(jié)構(gòu)或材料上，它們反作用于從一個(gè)表面至另一表面的燃料壓力，從而保持面板的形狀和完整性(如圖12A中更清晰所示，其中燃料壓力如箭頭518所示，金屬泡沫、擋板或其它內(nèi)部結(jié)構(gòu)的反作用力如箭頭519所示)。內(nèi)部結(jié)構(gòu)還可用作散熱片，以增強(qiáng)在燃料和蒸發(fā)器壁表面之間的熱傳遞。泡沫金屬、擋板516或其它結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)尺寸和屬性，以穩(wěn)定燃料的蒸發(fā)，減少蒸發(fā)系統(tǒng)固有的燃料壓力脈沖。連接面板504外面的擋板516或其它結(jié)構(gòu)可引導(dǎo)燃料流動(dòng)。
[0077]連接方法可利用渦輪后框架支柱、中心體和排氣噴嘴表面。
[0078]面板504的外面可為平滑且平坦的，或者可經(jīng)過(guò)修改，以便通過(guò)增加散熱片、紋理、裝置以捕獲邊界層流，或者通過(guò)扭轉(zhuǎn)或彎曲面板表面以使排氣流重新定向，從而增強(qiáng)對(duì)排氣的熱傳遞。
[0079]蒸發(fā)器可能被限制于位于渦輪后框架支柱510之后的一個(gè)面板504上，或者可能包括位于多個(gè)渦輪后框架支柱510之后的多個(gè)面板504。這些面板504可為獨(dú)立的、并聯(lián)的、串聯(lián)的，或者與旁通閥一起容許流過(guò)某些面板，而其它面板沒(méi)有燃料流過(guò)它們，因而調(diào)節(jié)蒸發(fā)的氣體溫度。
[0080]將蒸發(fā)器面板504放置在渦輪后框架支柱510的空氣動(dòng)力尾流中解決了當(dāng)蒸發(fā)器安裝在排氣系統(tǒng)中時(shí)的高阻力空氣動(dòng)力損失的問(wèn)題。內(nèi)部粘合的擋板516或泡沫金屬514的引入容許蒸發(fā)器更薄且重量更輕，同時(shí)能夠處理內(nèi)部燃料。泡沫金屬內(nèi)部結(jié)構(gòu)確保穩(wěn)定的蒸發(fā)，這是蒸發(fā)系統(tǒng)的主要問(wèn)題。
[0081]本發(fā)明所述的低飛行損失蒸發(fā)器方案提供了在SFC方面超越其它蒸發(fā)器方案的顯著改良，其它蒸發(fā)器方案由于相關(guān)的阻力懲罰而堵塞了排氣流。粘合在薄的金屬殼外表的泡沫金屬核心的技術(shù)容許在輕質(zhì)的自支撐結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)天生穩(wěn)定的蒸發(fā)。
[0082]本公開(kāi)設(shè)想在某些情況下，利用當(dāng)前噴嘴設(shè)計(jì)以液體形式將某些液體燃料(例如液化天然氣、液氫)供給燃燒器噴嘴(也被稱為“燃料噴嘴”)可為不利的。在注入到燃燒器中之前使這種燃料蒸發(fā)可容許燃料更有效地點(diǎn)火和燃燒。
[0083]本公開(kāi)設(shè)想某些蒸發(fā)系統(tǒng)可使用重型中間流體系統(tǒng)來(lái)提取發(fā)動(dòng)機(jī)的其它區(qū)域中的熱量。根據(jù)本公開(kāi)的至少某些方面，某些示例性實(shí)施例可能不需要使用中間流體系統(tǒng)。
[0084]根據(jù)本公開(kāi)的至少某些方面，某些示例性實(shí)施例可能涉及利用燃燒器和/或相關(guān)聯(lián)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的構(gòu)件作為熱源使液體燃料蒸發(fā)的方法和裝置。在某些示例性實(shí)施例中，來(lái)自燃燒區(qū)域(例如燃燒器90和/或燃燒器殼體(兩者均在圖3和圖4有所顯示))的熱量可被蒸發(fā)器吸收，蒸發(fā)器大體定位在燃燒器附近。示例性蒸發(fā)器可包括連接(例如從內(nèi)部和/或從外部)在燃燒器殼體上的單獨(dú)構(gòu)件，其大體可為環(huán)形的，并且/或者可集成到燃燒器殼體的內(nèi)壁和/或外壁上。示例性蒸發(fā)器可包括由集管連接起來(lái)的多個(gè)通道(例如大體平行的通道)，一個(gè)或多個(gè)串聯(lián)的通道，和/或這些以及其它配置的組合。
[0085]示例性蒸發(fā)器可為從外部安裝到燃燒器殼體上(例如燃燒器殼體壁的外表面上)的單獨(dú)構(gòu)件，安裝在燃燒器內(nèi)部(例如燃燒器殼體壁的內(nèi)表面上)的單獨(dú)構(gòu)件，并且/或者蒸發(fā)器通道可與燃燒器殼體壁整體地制造而成。
[0086]大體上，當(dāng)液體燃料供給蒸發(fā)器的入口時(shí)，從燃燒過(guò)程吸收到蒸發(fā)器中的熱量可加熱液體燃料和/或使之沸騰，直至其顯現(xiàn)于蒸發(fā)器出口(例如作為氣體形式)。在某些示例性實(shí)施例中，氣體燃料可供給燃燒器燃料噴嘴。
[0087]本公開(kāi)設(shè)想，典型地，燃燒器可為發(fā)動(dòng)機(jī)的其中一個(gè)最熱的部件。設(shè)置在燃燒器上或其附近的蒸發(fā)器可能比發(fā)動(dòng)機(jī)中或發(fā)動(dòng)機(jī)上的其它位置需要更少的表面積，以吸收給定的能量。因此，用于安裝在燃燒器上或燃燒器附近的蒸發(fā)器配置能夠比用于安裝在較低溫度位置的蒸發(fā)器配置具有更小的尺寸和/或更輕。
[0088]圖13是根據(jù)至少本公開(kāi)的某些方面所述的內(nèi)部安裝的示例性燃燒器殼體蒸發(fā)器的橫截面圖。更具體地說(shuō)，燃燒器600具有由燃燒器殼體壁604形成的外部殼體602，其具有外表面606和內(nèi)表面606。進(jìn)入燃燒器600的空氣供給如箭頭608所示，并且燃料噴嘴612以標(biāo)號(hào)610指定，其具有用于燃燒器的燃料供給。圖中顯示具有蒸發(fā)器通道622的蒸發(fā)器620從內(nèi)部安裝在燃燒器殼體壁604中，殼體壁形成了外部殼體602。液體燃料可在630處進(jìn)入蒸發(fā)器，并在614處離開(kāi)蒸發(fā)器。大體上，如果蒸發(fā)器620設(shè)置在至少部分地由燃燒器殼體壁604所限定的空間中時(shí)，蒸發(fā)器620可被稱為內(nèi)部安裝。在某些示例性實(shí)施例中，蒸發(fā)器620可基本安裝在與燃燒器殼體壁604的內(nèi)表面606直接接觸的位置。在某些示例性實(shí)施例中，蒸發(fā)器620可安裝在燃燒器殼體壁604上，但可能不直接靠在上面。例如，某些實(shí)施例可能包括間隙，從而容許在燃燒器殼體壁604的內(nèi)表面606和蒸發(fā)器620之間至少存在某些空氣流。換句話說(shuō)，蒸發(fā)器620可與燃燒器殼體壁604的內(nèi)表面606間隔開(kāi)。在某些示例性實(shí)施例中，蒸發(fā)器620可安裝在燃燒器殼體壁604的內(nèi)表面606上和/或受其支撐，但墊片元件可至少部分地插入到蒸發(fā)器620和燃燒器殼體壁604的內(nèi)表面606之間。
[0089]圖14是根據(jù)至少本公開(kāi)的某些方面所述的外部安裝的示例性燃燒器殼體蒸發(fā)器620的橫截面圖。大體，蒸發(fā)器620可設(shè)置在與燃燒器殼體壁604發(fā)生熱傳遞接觸的位置。在某些不例性實(shí)施例中，至少蒸發(fā)器620的一部分可基本安裝在燃燒器殼體壁604的外表面605上，從而通過(guò)傳導(dǎo)而接收來(lái)自燃燒器殼體壁604的熱量。
[0090]圖15是根據(jù)至少本公開(kāi)的某些方面所述的示例性整體燃燒器殼體蒸發(fā)器620的橫截面圖。在某些不例性實(shí)施例中，至少蒸發(fā)器620的某些部分可為與燃燒器殼體壁604整體成形的(即單個(gè)元件)。在某些示例性實(shí)施例中，至少蒸發(fā)器620的某些部分可至少部分地埋置在燃燒器殼體壁604中。例如，形成蒸發(fā)器通道622的管道可至少部分地埋置在燃燒器殼體壁604的厚度中。在某些示例性實(shí)施例中，至少蒸發(fā)器620的一部分可形成燃燒器殼體壁604的內(nèi)表面606和/或燃燒器殼體壁604的外表面605的至少一部分?；蛘?，渦輪部段或噴嘴部段可包括環(huán)形殼體，其中蒸發(fā)器的一部分可連接在或埋置于環(huán)形殼體中，使得通道中的燃料可被渦輪部段或噴嘴部段加熱。
[0091]雖然圖13-15顯示了大體位于燃燒器殼體壁的前向位置的液體燃料入口以及大體位于燃燒器殼體壁的后面位置的蒸發(fā)燃料出口，但是在本公開(kāi)的范圍內(nèi)可將引導(dǎo)液體到大致后面入口中，并從大致如向出口抽出蒸氣。
[0092]雖然圖13-15顯示蒸發(fā)器包括具有大致圓形橫截面和基本均勻直徑的通道，但是在本公開(kāi)的范圍內(nèi)可使用具有備選形狀橫截面的蒸發(fā)器通道(例如大致方形，大致矩形、大致三角形、大致橢圓形等等)，并且/或者在串流和/或并流裝置中使用不同直徑(或有效直徑)的蒸發(fā)器通道。
[0093]以下是并非無(wú)遺漏的潛在新穎點(diǎn)的列表:燃料蒸發(fā)器設(shè)置為與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器保持熱傳遞連通。燃料蒸發(fā)器設(shè)置為與燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒器殼體壁保持熱傳遞連通。燃料蒸發(fā)器設(shè)置為通過(guò)將熱量從燃燒器傳遞給燃料，從而使流過(guò)它的液體燃料蒸發(fā)。燃料蒸發(fā)器安裝在燃燒器殼體中，位于燃燒器殼體壁的內(nèi)表面上。燃料蒸發(fā)器安裝在燃燒器殼體壁的外表面上。燃料蒸發(fā)器與燃燒器殼體壁整體成形。
[0094]圖16顯示了與圖4中所公開(kāi)的相似的實(shí)施例，除了壓縮機(jī)排氣流可在熱交換器或蒸發(fā)器60中用于蒸發(fā)液化天然氣之外。蒸發(fā)器60可用于將流體從冷的溫度加熱至任何需要的系統(tǒng)溫度和/或燃燒溫度。實(shí)施例包括那些利用與航空發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)排氣相關(guān)聯(lián)的熱傳遞的實(shí)施例。根據(jù)需要，本發(fā)明提供了流體在加熱過(guò)程中可能經(jīng)歷從液體至氣體的相變的實(shí)施例，以及流體仍保持單相的實(shí)施例。相態(tài)可選自包括液體或氣體的相態(tài)組。因此，提供了實(shí)施例和備選方案，其容許飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的單燃料燃燒或雙燃料燃燒。
[0095]所示的示例并不意味著蒸發(fā)器/熱交換器的限制，其能夠?qū)崃總鬟f給流體(有或沒(méi)有相變，液體至氣體)，其穿過(guò)蒸發(fā)器60而且使用飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮機(jī)排氣。蒸發(fā)器60可包括實(shí)施例，其提供根據(jù)需要而選擇的盤(pán)繞、全軸向和/或組合式(盤(pán)繞和軸向)管道，以完成對(duì)流體的所需熱傳遞需求。備選方案規(guī)定蒸發(fā)器/熱交換器可能集成在壓縮機(jī)殼體本身上。蒸發(fā)器60的實(shí)施例可由包括金屬、復(fù)合物或其組合的材料制造而成。
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