1.一種與來自噴氣發(fā)動機(jī)壓縮機(jī)的放出空氣流體連通的冷卻系統(tǒng),所述冷卻系統(tǒng)包括:
與來自所述噴氣發(fā)動機(jī)壓縮機(jī)的放出空氣流體連通的第一預(yù)冷器;
與所述第一預(yù)冷器流體連通且在所述第一預(yù)冷器下游的換熱器;
與所述第一預(yù)冷器流體連通且在所述第一預(yù)冷器下游的冷卻系統(tǒng)壓縮機(jī),其中所述換熱器和所述冷卻系統(tǒng)壓縮機(jī)在從所述第一預(yù)冷器分開的流動通路中;
與所述冷卻系統(tǒng)壓縮機(jī)流體連通且在所述冷卻系統(tǒng)壓縮機(jī)下游的冷卻系統(tǒng)預(yù)冷器;
與所述冷卻系統(tǒng)預(yù)冷器流體連通且在所述冷卻系統(tǒng)預(yù)冷器下游的冷卻系統(tǒng)渦輪;以及
在所述冷卻系統(tǒng)渦輪和所述換熱器下游的排放管道。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述冷卻系統(tǒng)還包括:
與所述換熱器流體連通且在所述換熱器下游的排放閥,其中所述排放閥在所述排放管道上游。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述排放閥構(gòu)造成控制從所述換熱器到所述排放管道的流體流。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述冷卻系統(tǒng)渦輪具有可變區(qū)域渦輪噴嘴。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述可變區(qū)域渦輪噴嘴構(gòu)造成控制從所述冷卻系統(tǒng)渦輪到所述排放管道的流體流。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述冷卻系統(tǒng)還包括:
與所述第一預(yù)冷器流體連通且在所述第一預(yù)冷器下游的控制閥,其中所述控制閥包括與所述換熱器流體連通且在所述換熱器上游的第一出口,且其中所述控制閥包括與所述冷卻系統(tǒng)渦輪流體連通且在所述冷卻系統(tǒng)渦輪上游的第二出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述控制閥構(gòu)造成調(diào)節(jié)至所述換熱器和所述冷卻系統(tǒng)渦輪中的每一個的控制流體流。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述冷卻系統(tǒng)還包括:
與所述冷卻系統(tǒng)預(yù)冷器流體連通且在所述冷卻系統(tǒng)預(yù)冷器下游的旁通線路,其中所述旁通線路與所述排放管道流體連通且在所述排放管道上游,且其中所述旁通線路提供所述冷卻系統(tǒng)渦輪的入口側(cè)與排放側(cè)之間的選擇性流體連通以旁通所述冷卻系統(tǒng)渦輪。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述冷卻系統(tǒng)還包括:
與所述旁通線路串聯(lián)的控制閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng),其特征在于,所述放出空氣具有獲得溫度,且其中所述排放管道提供具有低于所述放出空氣的獲得溫度的大約一半的輸出溫度的輸出流體。
11.一種噴氣發(fā)動機(jī),包括:
發(fā)動機(jī)壓縮機(jī);
與所述發(fā)動機(jī)壓縮機(jī)流動連通的燃燒器;
與所述發(fā)動機(jī)燃燒器流動連通以接收來自所述發(fā)動機(jī)燃燒器的燃燒產(chǎn)物的發(fā)動機(jī)渦輪;以及
根據(jù)權(quán)利要求1所述的冷卻系統(tǒng),其中所述冷卻系統(tǒng)與來自所述發(fā)動機(jī)壓縮機(jī)的放出空氣流體連通。
12. 一種飛機(jī),包括:
根據(jù)權(quán)利要求11所述的噴氣發(fā)動機(jī);以及
飛行器熱管理系統(tǒng)和飛行器環(huán)境控制系統(tǒng)中的至少一者,其中所述排放管道與所述飛行器熱管理系統(tǒng)和所述飛行器環(huán)境控制系統(tǒng)中的至少一者流體連通。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的飛機(jī),其特征在于,所述冷卻系統(tǒng)將空氣在來自所述發(fā)動機(jī)壓縮機(jī)的放出空氣的溫度的大約一半的溫度下供應(yīng)至所述飛行器熱管理系統(tǒng)和所述飛行器環(huán)境控制系統(tǒng)中的至少一者。
14.一種冷卻噴氣發(fā)動機(jī)中的放出空氣的方法,所述方法包括:
從噴氣發(fā)動機(jī)壓縮機(jī)獲得放出空氣;
將所述放出空氣引導(dǎo)至第一預(yù)冷器,其中所述放出空氣具有獲得溫度;
將所述放出空氣的獲得溫度在所述第一預(yù)冷器中降低至第二溫度;
此后,將所述放出空氣的第一部分引導(dǎo)至換熱器且將所述放出空氣的第二部分引導(dǎo)至冷卻系統(tǒng)壓縮機(jī),使得所述第一部分和所述第二部分限定分開的流動通路;
使所述放出空氣的第一部分流過換熱器以將所述第一部分的第二溫度降低至第三溫度;
使所述放出空氣的第二部分按序流過所述冷卻系統(tǒng)壓縮機(jī)、冷卻系統(tǒng)預(yù)冷器和冷卻系統(tǒng)渦輪以將所述第二部分的第二溫度降低至第四溫度,其中所述第四溫度低于所述獲得溫度;以及
此后,在排放管道中混合所述第一部分和所述第二部分。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:
利用所述換熱器下游的排放閥調(diào)節(jié)從所述換熱器流出的所述放出空氣的第一部分的流量。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:
利用附接至所述冷卻系統(tǒng)渦輪的可變區(qū)域渦輪噴嘴調(diào)節(jié)從所述冷卻系統(tǒng)渦輪流出的所述放出空氣的第二部分的流量。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:
將所述放出空氣的第一部分的流動通路調(diào)節(jié)至所述換熱器,且將所述放出空氣的第二部分的流動通路調(diào)節(jié)至所述冷卻系統(tǒng)壓縮機(jī)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:
使流過所述冷卻系統(tǒng)壓縮機(jī)、所述冷卻系統(tǒng)預(yù)冷器的所述放出空氣的一些轉(zhuǎn)移到旁通線路中而非所述冷卻系統(tǒng)渦輪中。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其特征在于,所述排放管道提供具有低于所述放出空氣的獲得溫度的大約一半的輸出溫度的輸出流體。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其特征在于,所述方法還包括:
將具有輸出壓力的所述輸出流體提供至飛行器熱管理系統(tǒng)和飛行器環(huán)境控制系統(tǒng)中的至少一者,其中所述冷卻系統(tǒng)渦輪控制所述輸出流體的輸出壓力以滿足所述飛行器熱管理系統(tǒng)和所述飛行器環(huán)境控制系統(tǒng)中的至少一者的要求。
21.一種將調(diào)節(jié)的空氣提供至具有熱負(fù)載的飛行器熱管理系統(tǒng)的方法;所述方法包括:
將來自噴氣發(fā)動機(jī)的未調(diào)節(jié)的空氣接收到第一預(yù)冷器中,所述未調(diào)節(jié)的空氣具有輸入壓力和輸入溫度;
將所述未調(diào)節(jié)的空氣在所述第一預(yù)冷器中冷卻至第一溫度;
將所述未調(diào)節(jié)的空氣的第一部分經(jīng)由壓縮機(jī)壓縮至第一壓力;
將所述未調(diào)節(jié)的空氣的第二部分經(jīng)由第二預(yù)冷器冷卻至第二溫度,其中所述未調(diào)節(jié)的空氣的第一部分和所述未調(diào)節(jié)的空氣的第二部分在分開的流動通路中;
將所述未調(diào)節(jié)的空氣的第一部分在所述壓縮機(jī)下游接收到具有可變區(qū)域渦輪噴嘴的渦輪中;以及
通過從所述渦輪獲得功使所述未調(diào)節(jié)的空氣的第一部分膨脹至選擇成滿足所述飛行器熱管理系統(tǒng)的要求的排放溫度和排放壓力。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其特征在于,所述第一預(yù)冷器和所述第二預(yù)冷器使用來自所述噴氣發(fā)動機(jī)的風(fēng)扇流空氣作為冷源流體,所述風(fēng)扇流空氣具有風(fēng)扇流溫度和風(fēng)扇流壓力。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其特征在于,所述排放溫度低于所述風(fēng)扇流溫度。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其特征在于,所述噴氣發(fā)動機(jī)在海平面靜態(tài)怠速條件下操作且所述風(fēng)扇流壓力高于大約17psi。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其特征在于,所述噴氣發(fā)動機(jī)在海平面靜態(tài)起飛條件下操作且所述風(fēng)扇流壓力高于大約30psi。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其特征在于,獲得的功提供至用于傳遞功的機(jī)械裝置,所述裝置選自由壓縮機(jī)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)和泵組成的組。
27.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其特征在于,所述調(diào)節(jié)的空氣提供大于大約10%的熱負(fù)載降低。
28.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其特征在于,所述調(diào)節(jié)的空氣提供大于大約60%的熱負(fù)載降低。
29.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法,其特征在于,所述調(diào)節(jié)的空氣提供大約4kW到大約90kW的熱負(fù)載降低。