用于组合式换热器的方法及系统与流程

本公开内容的领域大体上涉及燃气涡轮发动机中的冷却系统，并且更具体地涉及用于使用不同换热器的组合冷却燃气涡轮发动机中的流体的方法及系统。

背景技术：

至少一些已知的燃气涡轮发动机包括流体冷却系统，流体冷却系统用来冷却和润滑燃气涡轮发动机的构件。流体冷却系统冷却流体以除去从发动机传递至流体的热。由于燃气涡轮发动机变得更大和更强大，更多热需要从燃气涡轮发动机排除，且燃气涡轮发动机需要的冷却能力提高。提高燃气涡轮发动机的冷却能力的至少一些已知的方法包括将冷却器和换热器加至燃气涡轮发动机。至少一些已知的冷却器和换热器包括称为砖式冷却器、表面冷却器和出口导向导叶换热器的紧凑换热器，它们全部是附接至机舱的内径向表面的空气-油换热器。

各种类型的冷却器或换热器都具有缺点。砖式冷却器和表面冷却器突入旁通空气流通路中且在旁通空气流通路中流动的空气中产生阻力。然而，表面冷却器相比砖式冷却器突入旁通空气流通路程度较低且产生大致较少的阻力。出口导向导叶换热器是并入支撑机舱的已有的出口导向导叶中的换热器。出口导向导叶换热器不产生任何额外阻力。然而，出口导向导叶换热器的传热区域和传热能力有限，且可能不足以满足燃气涡轮发动机的油冷却需要。提高燃气涡轮发动机的冷却能力需要增加额外的冷却器，同时处理各种类型的冷却器或换热器的缺点。

技术实现要素：

一方面，一种换热器系统包括第一换热器组件，其包括在环形通道的流动流中沿周向间隔开的多个翼型部件。各个翼型部件包括径向内端部和径向外端部。各个翼型部件还包括构造成将冷却流体流(aflowofcooledfluid)导送穿过其间的第一内部流路。换热器组件还包括在流动流附近延伸的第二换热器组件。第二换热器组件包括构造成将冷却流体流导送穿过其间的第二内部流路。换热器组件还包括集管系统，其包括构造成流连通地联接第一换热器组件和第二换热器组件的管道通路。集管系统还包括构造成从一个或多个热负载接收相对热的流体流的入口连接以及构造成将冷却的流体引导至一个或多个热负载的出口连接。

另一方面，一种换热方法包括在到第一换热器的入口处接收相对热的流体流。第一换热器包括从径向外壁到径向内壁沿径向延伸到空气流中的多个导向导叶。该方法还包括将相对热的流体导送穿过第一换热器内的一个或多个流体流路。相对热的流体将相对热的流体中继续的一部分热释放到空气流中。该方法还包括在到第二换热器的入口处接收部分地冷却的流体流。第二换热器包括在空气流附近从径向外壁延伸的多个翅片。该方法还包括将部分地冷却的流体流导送穿过第二换热器内的一个或多个流体流路。部分地冷却的冷却流将部分地冷却流体流中继续的一部分热通过多个翅片释放至空气流。

还有另一方面，一种燃气涡轮发动机包括核心发动机和至少部分地包绕核心发动机的形成环形通道的静止环形壳。燃气涡轮发动机还包括换热器组件。换热器组件包括第一换热器组件，其包括在环形通道的流动流中沿周向间隔开的多个翼型部件。各个翼型部件包括径向内端部和径向外端部。各个翼型部件还包括构造成将冷却流体流导送穿过其间的第一内部流路。换热器组件还包括在流动流附近延伸的第二换热器组件。第二换热器组件包括构造成将冷却流体流导送穿过其间的第二内部流路。换热器组件还包括集管系统，其包括构造成流连通地联接第一换热器组件和第二换热器组件的管道通路。集管系统还包括构造成从一个或多个热负载接收相对热的流体流的入口连接以及构造成将冷却的流体引导至该一个或多个热负载的出口连接。

技术方案1.一种换热器系统，包括：

第一换热器组件，其包括在环形通道的流动流中沿周向间隔开的多个翼型部件，各个翼型部件包括径向内端部和径向外端部，各个翼型部件还包括构造成将冷却流体流导送穿过其间的第一内部流路；

在所述流动流附近延伸的第二换热器组件，所述第二换热器组件包括构造成将冷却流体流导送穿过其间的第二内部流路；以及

集管系统，其包括构造成流连通地联接所述第一换热器组件和所述第二换热器组件的管道，所述集管系统还包括构造成从一个或多个热负载接收相对热的流体流的入口连接以及构造成将冷却的流体引导至所述一个或多个热负载的出口连接。

技术方案2.根据技术方案1所述的换热器系统，其中，所述入口连接构造成将所述相对热的流体流导送至所述第一换热器组件。

技术方案3.根据技术方案1所述的换热器系统，其中，所述入口连接构造成大致同时地将所述相对热的流体流导送至所述第一换热器组件和所述第二换热器组件。

技术方案4.根据技术方案1所述的换热器系统，其中，所述出口连接构造成从所述第二换热器组件接收所述冷却流体流。

技术方案5.根据技术方案1所述的换热器系统，其中，所述出口连接构造成大致同时地从所述第一换热器组件和所述第二换热器组件接收所述冷却流体流。

技术方案6.一种换热方法，包括：

在到第一换热器的入口处接收相对热的流体流，所述第一换热器包括从径向外壁到径向内壁沿径向延伸到空气流中的多个导向导叶；

将所述相对热的流体导送穿过所述第一换热器内的一个或多个流体流路，所述相对热的流体将所述相对热的流体中包含的一部分热释放到所述空气流中；

在到第二换热器的入口处接收部分地冷却的流体流，所述第二换热器包括多个翅片，所述第二换热器联接到所述径向外壁和所述径向内壁中的至少一者且延伸到所述空气流中；以及

将所述部分地冷却的流体流导送穿过所述第二换热器内的一个或多个流体流路，所述部分地冷却的流体流将所述部分地冷却的流体流中包含的一部分热通过所述多个翅片释放到所述空气流中。

技术方案7.根据技术方案6所述的方法，其中，所述方法还包括将所述部分地冷却的流体流从所述第一换热器导送至所述第二换热器。

技术方案8.根据技术方案6所述的方法，其中，所述方法还包括将所述部分地冷却的流体流从所述第二换热器导送至热负载。

技术方案9.根据技术方案6所述的方法，其中，所述方法还包括将相对热的流体流从热负载导送至所述第一换热器。

技术方案10.根据技术方案6所述的方法，其中，所述方法还包括大致同时地将相对热的流体流从热负载导送至所述第一换热器和所述第二换热器。

技术方案11.根据技术方案6所述的方法，其中，所述方法还包括将所述部分地冷却的流体流大致同时地从所述第一换热器和所述第二换热器导送至热负载。

技术方案12.一种燃气涡轮发动机，包括：

核心发动机；

至少部分地包绕所述核心发动机的形成环形通道的静止环形壳；

换热器系统，所述换热器系统包括：

第一换热器组件，其包括在所述环形通道的流动流中沿周向间隔开的多个翼型部件，各个翼型部件包括径向内端部和径向外端部，各个翼型部件还包括构造成将冷却流体流导送穿过其间的第一内部流路；

在所述流动流附近延伸的第二换热器组件，所述第二换热器组件包括构造成将冷却流体流导送穿过其间的第二内部流路；以及

集管系统，其包括构造成流连通地联接所述第一换热器组件和所述第二换热器组件的管道，所述集管系统还包括构造成从所述核心发动机接收相对热的流体流的入口连接以及构造成将冷却的流体引导至所述核心发动机的出口连接。

技术方案13.根据技术方案12所述的燃气涡轮发动机，其中，所述入口连接构造成将所述相对热的流体流导送至所述第一换热器组件。

技术方案14.根据技术方案13所述的燃气涡轮发动机，其中，所述出口连接构造成从所述第二换热器组件接收所述冷却流体流。

技术方案15.根据技术方案14所述的燃气涡轮发动机，其中，所述第二换热器组件包括表面冷却器。

技术方案16.根据技术方案15所述的燃气涡轮发动机，其中，所述第一换热器组件内的所述翼型部件构造成混合串-并流构造。

技术方案17.根据技术方案12所述的燃气涡轮发动机，其中，所述入口连接构造成大致同时地将所述相对热的流体流导送至所述第一换热器组件和所述第二换热器组件。

技术方案18.根据技术方案17所述的燃气涡轮发动机，其中，所述出口连接构造成大致同时地从所述第一换热器组件和所述第二换热器组件接收所述冷却流体流。

技术方案19.根据技术方案18所述的燃气涡轮发动机，其中，所述第二换热器组件包括表面冷却器。

技术方案20.根据技术方案19所述的燃气涡轮发动机，其中，所述第一换热器组件内的所述翼型部件构造成混合串-并流构造。

附图说明

在参照附图阅读以下详细描述时，本公开内容的这些及其它特征、方面和优点将变得更好理解，附图中相似的标号表示贯穿附图的相似部分，在附图中：

图1-图12示出了本文所述的方法和设备的示例性实施例。

图1为燃气涡轮发动机的示意图。

图2为出口导向导叶换热器的示意图。

图3a为表面冷却器的示意图。

图3b为表面冷却器入口和出口的示意图。

图4为砖式冷却器的示意图。

图5为构造成串流构造的换热器系统的示图。

图6为构造成并流构造的换热器系统的示图。

图7为构造成混合串-并流构造的换热器系统的示图。

图8为构造成串流构造的飞行器发动机中的换热器系统的示图。

图9为构造成并流构造的飞行器发动机中的换热器系统的示图。

图10为构造成混合串-并流构造的飞行器发动机中的换热器系统的示图。

图11为构造成串流构造的飞行器发动机中的ogvhe表面冷却器或砖式冷却器换热器系统的示图。

图12为构造成并流构造的飞行器发动机中的ogvhe表面冷却器或砖式冷却器换热器系统的示图。

尽管各种实施例的特定特征可在一些图中示出且在其它图中未示出，但这仅是为了方便。任何附图的任何特征可与任何其它附图的任何特征组合来参照和/或请求保护。

除非另外指出，否则本文提供的附图意在示出本公开内容的实施例的特征。这些特征认作是适用于包括本公开内容的一个或多个实施例的多种多样的系统。因此，附图不意在包括本文公开的本领域的普通技术人员已知的用于实施例的实施所需的所有常规特征。

零件清单

110涡扇发动机

112纵轴线

114风扇区段

116核心涡轮发动机

118外壳

119外径向表面

120环形入口

122低压压缩机

124高压压缩机

126燃烧区段

128高压涡轮

130低压涡轮

132喷气排气喷嘴区段

134高压轴或转轴

136低压轴或转轴

137核心空气流路

138可变桨距风扇

140风扇叶片

142盘

144变桨机构

146动力齿轮箱

148前毂

150机舱

151内径向表面

152出口导向导叶

154下游区段

156旁通空气流通路

157表面冷却器

158一定量的空气

160相关联的入口

162空气的第一部分

164空气的第二部分

166燃烧气体

168高压涡轮定子导叶

170高压涡轮转子叶片

172低压涡轮定子导叶

174低压涡轮转子叶片

176风扇喷嘴排气区段

178热气路

200出口导向导叶换热器(ogvhe)

202翼型件本体

204径向内端部

206径向外端部

208内部流路

210ogvhe入口

212ogvhe出口

300表面冷却器

302表面

304翅片部件

306内部流路

308表面冷却器入口

310表面冷却器出口

400砖式冷却器

402本体

404砖式冷却器入口

406砖式冷却器出口

408内部流路

500换热器系统

502换热器组件

504换热器组件

506换热器组件

508换热器组件

510换热器入口

512换热器出口

514集管系统

516管道

518管道

520管道

522管道

524管道

600换热器系统

602换热器组件

604换热器组件

606换热器组件

608换热器组件

610换热器入口

612换热器出口

614集管系统

616入口集管

618出口集管

620入口管道

622入口管道

624入口管道

626入口管道

628出口管道

630出口管道

632出口管道

634出口管道

636冷却流体入口

638冷却流体出口

700换热器系统

702换热器组件

704换热器组件

706换热器组件

708换热器组件

710换热器入口

712换热器出口

714集管系统

716入口集管

718出口集管

720入口管道

722入口管道

724出口管道

726出口管道

728传递管道

730传递管道

732冷却流体入口

734冷却流体出口

800换热器系统

802热负载

804ogvhe

806表面冷却器

808集管系统

810入口集管

812传递集管

814出口集管

900换热器系统

902热负载

904ogvhe

906表面冷却器

908集管系统

910入口集管

912出口集管

1000换热器系统

1002热负载

1004ogvhe

1006表面冷却器

1008ogvhe

1010表面冷却器

1012集管系统

1014入口集管

1016传递集管

1018传递集管

1020出口集管

1100换热器系统

1102热负载

1104ogvhe网络

1106表面冷却器

1108集管系统

1110ogvhe

1112入口集管

1114传递集管

1116出口集管

1200换热器系统

1202热负载

1204ogvhe网络

1206表面冷却器

1208集管系统

1210ogvhe

1212入口集管

1214出口集管。

具体实施方式

在以下说明书和权利要求中，将参照若干用语，它们应当限定为具有以下意义。

单数形式"一个"、"一种"和"该"包括复数对象，除非上下文清楚地另外指出。

"可选"或"可选地"意思是随后描述的事件或情形可发生或可不发生，且描述包括事件发生的情况以及其不发生的情况。

如本文贯穿说明书和权利要求使用的近似语言可用于修饰可允许在不导致其涉及的基本功能的变化的情况下改变的任何数量表达。因此，由一个或多个诸如"大约"、"大概"和"大致"的用语修饰的值不限于指定的准确值。在至少一些情况中，近似语言可对应于用于测量值的器具的精度。这里以及贯穿说明书和权利要求，范围限制可组合和/或互换，此范围是确定的且包括包含在其中的所有子范围，除非上下文或语言另外指出。

以下详细描述通过举例且不通过限制示出了本公开内容的实施例。构想出的是，本公开内容总体上适用于用于冷却飞行器发动机中的油的方法及系统。

本文所述的换热器系统的实施例冷却燃气涡轮发动机中的油。换热器系统包括外接核心发动机的至少一部分的多个出口导向导叶换热器(ogvhe)，以及位于机舱的内径向表面上的多个表面冷却器。表面冷却器或砖式冷却器和ogvhe通过在旁通空气流通路中与风扇排出空气换热来冷却油。在示例性实施例中，表面冷却器或砖式冷却器和ogvhe构造成并流构造。表面冷却器或砖式冷却器和ogvhe从发动机接收相对热的油，冷却油，且使油回到发动机。在另一个实施例中，表面冷却器或砖式冷却器和ogvhe构造成串流构造。ogvhe从发动机接收相对热的油，冷却油，且将部分地冷却的油导送至表面冷却器。表面冷却器或砖式冷却器冷却油且使油回到发动机。在另一个实施例中，ogvhe构造成与表面冷却器或砖式冷却器串联或并联的混合的串-并流构造。ogvhe分成多组。一组ogvhe和一组表面冷却器或砖式冷却器流连通地联接。各组ogvhe从发动机接收相对热的油，冷却油，且将油导送至相应组的表面冷却器。相应组的表面冷却器冷却油且使油回到发动机。

本文所述的换热器系统提供优于冷却燃气涡轮发动机中的油的已知方法的优点。更具体而言，一些已知的换热器系统较重，且相比本文所述的系统生成较大的阻力。嵌入已有的出口导向导叶中的换热器减小重量和阻力。此外，一些已知的换热器系统相比本文所述的系统具有较小的换热面积和换热能力。与ogvhe组合的表面冷却器提供增大的换热面积和换热能力。

图1为根据本公开内容的示例性实施例的燃气涡轮发动机110的示意性截面视图。在示例性实施例中，燃气涡轮发动机110为本文称为"涡扇发动机110"的高旁通涡扇喷气发动机110。如图1中所示，涡扇发动机110限定轴向方向a(平行于为了参照提供的纵向中心线112延伸)和径向方向r。大体上，涡扇110包括风扇区段114和设置在风扇区段114下游的核心涡轮发动机116。

绘出的示例性核心涡轮发动机116大体上包括大致管状的外壳118，外壳118限定环形入口120。外壳118包括外径向表面119。外壳118以串流关系包围：包括增压器或低压(lp)压缩机122和高压(hp)压缩机124的压缩机区段；燃烧区段126；包括高压(hp)涡轮128和低压(lp)涡轮130的涡轮区段；以及喷气排气喷嘴区段132。高压(hp)轴或转轴134将hp涡轮128传动地连接至hp压缩机124。低压(lp)轴或转轴136将lp涡轮130传动地连接至lp压缩机122。压缩机区段、燃烧区段126、涡轮区段和喷嘴区段132一起限定核心空气流路137。

对于绘出的实施例，风扇区段114包括可变桨距风扇138，其具有以间隔开的方式联接至盘142的多个风扇叶片140。如图绘出的那样，风扇叶片140从盘142大体上沿径向方向r向外延伸。由于风扇叶片140可操作地联接至变桨机构144，各个风扇叶片140可围绕桨距轴线p相对于盘142旋转，变桨机构144构造成共同一致地改变风扇叶片140的桨距。风扇叶片140、盘142和变桨机构144可通过跨过动力齿轮箱146的lp轴136一起围绕纵轴线112旋转。动力齿轮箱146包括多个齿轮以用于将风扇138相对于lp轴136的转速调整至更有效的旋转风扇速度。

仍参看图1的示例性实施例，盘142由可旋转的前毂148覆盖，前毂148为空气动力轮廓的以促进空气流穿过多个风扇叶片140。此外，示例性风扇区段114包括环形风扇壳或外机舱150，其沿周向包绕风扇138和/或核心涡轮发动机116的至少一部分。机舱150包括内径向表面151。将认识到的是，机舱150可构造成由多个沿周向间隔开的出口导向导叶152相对于核心涡轮发动机116支撑。在示例性实施例中，出口导向导叶152包括发动机油换热器。此外，机舱150的下游区段154可越过核心涡轮发动机116的外部延伸以便限定其间的旁通空气流通路156。多个表面冷却器157在旁通空气流通路156中设置在机舱150的内径向表面151上。

在涡扇发动机110的操作期间，一定量的空气158通过风扇区段114和/或机舱150的相关联的入口160进入涡扇110。当一定量的空气158穿过风扇叶片140时，如由箭头162指出的空气158的第一部分引导或传送到旁通空气流通路156中，且如由箭头164指出的空气158的第二部分引导或传送到核心空气流路137中，且更具体是到lp压缩机122中。空气的第一部分162与空气的第二部分164之间的比率通常称为旁通比。空气的第二部分164的压力然后在其传送穿过hp压缩机124且进入燃烧区段126中时增大，在燃烧区段中其与燃料混合且焚烧以提供燃烧气体166。

燃烧气体166传送穿过hp涡轮128，在该处，来自燃烧气体166的热能和/或动能的一部分经由hp涡轮定子导叶168和hp涡轮转子叶片170的连续级获得。hp涡轮定子导叶168联接至外壳118。hp涡轮转子叶片170联接至hp轴或转轴134。hp涡轮转子叶片170的旋转引起hp轴或转轴134旋转，从而支持hp压缩机124的操作。燃烧气体166然后传送穿过lp涡轮130，在该处，热能和动能的第二部分经由lp涡轮定子导叶172和lp涡轮转子叶片174的连续级从燃烧气体166获得。lp涡轮定子导叶172联接至外壳118。lp涡轮转子叶片174联接至lp轴或转轴136。lp涡轮转子叶片174的旋转引起lp轴或转轴136旋转，从而支持lp压缩机122的操作和/或风扇138的旋转。

燃烧气体166随后传送穿过核心涡轮发动机116的喷气排气喷嘴区段132以提供推进推力。同时，空气的第一部分162的压力在空气的第一部分162在其从涡扇110的风扇喷嘴排气区段176排出之前传送穿过旁通空气流通路156时大致增大，也提供了推进推力。hp涡轮128、lp涡轮130和喷气排气喷嘴区段132至少部分地限定用于传送燃烧气体166穿过核心涡轮发动机116的热气路178。

然而，应当认识到的是，图1中绘出的示例性涡扇发动机110仅作为示例，且在其它示例性实施例中，涡扇发动机110可具有任何其它适合的构造。还应当认识到的是，在其它示例性实施例中，本公开内容的方面可结合到任何其它适合的燃气涡轮发动机中。例如，在其它示例性实施例中，本公开内容的方面例如可结合到涡轮螺旋桨发动机中。

图2为翼型部件的示意图，特别是出口导向导叶换热器(ogvhe)200。ogvhe200包括翼型件本体202。ogvhe200还包括径向内端部204和径向外端部206。径向内端部204联接至核心涡轮发动机116(图1中所示)。径向外端部206联接至且相对于核心涡轮发动机116(图1中所示)支撑机舱150(图1中所示)。多个内部流路208设置在翼型件本体202内。ogvhe200包括出口导向导叶换热器入口210(ogvhe入口210)，其构造成接收油且与内部流路208流连通地联接。ogvhe200还包括与内部流路208流连通地联接的出口导向导叶换热器出口212(ogvhe出口212)。

在操作期间，旁通空气流通路156(图1中所示)中的空气的第一部分162(图1中所示)构造成在翼型件本体202附近流动，且构造成与翼型件本体202换热。ogvhe入口210构造成接收流体流，诸如但不限于油。ogvhe入口210构造成将油导送至内部流路208。内部流路208中的油构造成与旁通空气流通路156(图1中所示)中的空气的第一部分162(图1中所示)换热。内部流路208构造成将油导送至ogvhe出口212，ogvhe出口212与核心涡轮发动机116(图1中所示)的构件流连通地联接。

图3a为表面冷却器300的示意图。表面冷却器300包括设置在机舱150(图1中所示)的内径向表面151(图1中所示)上的表面302。在备选实施例中，表面冷却器300包括设置在外壳118(图1中所示)的外径向表面119(图1中所示)上的表面302。表面冷却器300还包括多个翅片部件304，其设置在表面302上且延伸到旁通空气流通路156(图1中所示)中。图3a为表面冷却器300入口和出口的示意图。表面冷却器300包括表面冷却器入口308、表面冷却器出口310，以及在其间延伸的一个或多个内部流路306。

在操作期间，旁通空气流通路156(图1中所示)中的空气的第一部分162(图1中所示)构造成在表面302附近流动以与翅片部件304换热。表面冷却器入口308构造成接收待冷却的油流且将油导送至内部流路306。内部流路306中的油构造成通过翅片部件304与空气的第一部分162(图1中所示)换热。内部流路306构造成将油导送至表面冷却器出口310，表面冷却器出口310构造成使油回到核心涡轮发动机116(图1中所示)。

图4为砖式冷却器400的示意图。砖式冷却器400包括设置在机舱150(图1中所示)的内径向表面151(图1中所示)上的本体402。在备选实施例中，砖式冷却器400包括设置在外壳118(图1中所示)的外径向表面119(图1中所示)上的本体402。本体402延伸到旁通空气流通路156中(图1中所示)。砖式冷却器400包括砖式冷却器入口404、砖式冷却器出口406，以及在其间延伸的一个或多个内部流路408。

在操作期间，旁通空气流通路156(图1中所示)中的空气的第一部分162(图1中所示)构造成在本体402附近流动以与本体402换热。砖式冷却器入口404构造成接收待冷却的油流且将油导送至内部流路408。内部流路408中的油构造成通过本体402与空气的第一部分162(图1中所示)换热。内部流路408构造成将油导送至砖式冷却器出口406，砖式冷却器出口406构造成使油回到核心涡轮发动机116(图1中所示)。

图5为构造成串流构造的换热器系统500的示图。换热器系统500包括多个换热器组件502、504、506和508。在示例性实施例中，换热器组件502、504、506和508包括ogvhe200(图2中所示)、表面冷却器300(图3中所示)和砖式冷却器400(图4中所示)。换热器组件502、504、506和508各自包括换热器入口510和换热器出口512。在示例性实施例中，换热器入口510包括ogvhe入口210(图2中所示)、表面冷却器入口308(图3中所示)或砖式冷却器入口404(图4中所示)，且换热器出口512包括ogvhe出口212(图2中所示)、表面冷却器出口310(图3中所示)或砖式冷却器出口406(图4中所示)。换热器系统500包括集管系统514，集管系统514包括多个管道516、518、520、522和524。

管道516与设置在换热器组件502上的换热器入口510流连通地联接。设置在换热器组件502上的换热器出口512与管道518流连通地联接，管道518与设置在换热器组件504上的换热器入口510流连通地联接。设置在换热器组件504上的换热器出口512与管道520流连通地联接，管道520与设置在换热器组件506上的换热器入口510流连通地联接。设置在换热器组件506上的换热器出口512与管道522流连通地联接，管道522与设置在换热器组件508上的换热器入口510流连通地联接。设置在换热器组件508上的换热器出口512与管道524流连通地联接，管道524与核心涡轮发动机116(图1中所示)流连通地联接。

在操作期间，管道516构造成接收冷却流体流且构造成将冷却流体流导送至设置在换热器组件502上的换热器入口510。在示例性实施例中，冷却的流体包括油。设置在换热器组件502上的换热器出口512构造成将油导送至管道518，管道518构造成将油导送至设置在换热器组件504上的换热器入口510。设置在换热器组件504上的换热器出口512构造成将油导送至管道520，管道520构造成将油导送至设置在换热器组件506上的换热器入口510。设置在换热器组件506上的换热器出口512构造成将油导送至管道522，管道522构造成将油导送至设置在换热器组件508上的换热器入口510。设置在换热器组件508上的换热器出口512构造成将油导送至管道524，管道524构造成将油导送至核心涡轮发动机116(图1中所示)。

图6为构造成并流构造的换热器系统600的示图。换热器系统600包括多个换热器组件602、604、606和608。在示例性实施例中，换热器组件602、604、606和608包括ogvhe200(图2中所示)、表面冷却器300(图3中所示)和砖式冷却器400(图4中所示)。换热器组件602、604、606和608各自包括换热器入口610和换热器出口612。在示例性实施例中，换热器入口610包括ogvhe入口210(图2中所示)、表面冷却器入口308(图3中所示)或砖式冷却器入口404(图4中所示)，且换热器出口612包括ogvhe出口212(图2中所示)、表面冷却器出口310(图3中所示)或砖式冷却器出口406(图4中所示)。换热器系统600包括集管系统614，集管系统614包括入口集管616、出口集管618、多个入口管道620、622、624和626以及多个出口管道628、630、632和634。入口集管616包括冷却流体入口636，且出口集管618包括冷却流体出口638。

入口集管616与入口管道620、622、624和626流连通地联接。入口管道620、622、624和626分别与设置在换热器组件602、604、606和608上的换热器入口610流连通地联接。设置在换热器组件602、604、606和608上的换热器出口612分别与出口管道628、630、632和634流连通地联接。出口管道628、630、632和634与出口集管618流连通地联接。

在操作期间，冷却流体入口636构造成接收冷却流体流且构造成将冷却流体流导送至入口集管616。在示例性实施例中，冷却的流体包括油。入口集管616构造成将油导送至入口管道620、622、624和626，它们构造成分别将油导送至设置在换热器组件602、604、606和608上的换热器入口610。设置在换热器组件602、604、606和608上的换热器出口612构造成分别将油导送至出口管道628、630、632和634。出口管道628、630、632和634构造成将油导送至出口集管618，出口集管618构造成将油导送至冷却流体出口638。冷却流体出口638构造成将油导送至核心涡轮发动机116(图1中所示)。

图7为构造成混合串-并流构造的换热器系统700的示图。换热器系统700包括多个换热器组件702、704、706和708。在示例性实施例中，换热器组件702、704、706和708包括ogvhe200(图2中所示)、表面冷却器300(图3中所示)和砖式冷却器400(图4中所示)。换热器组件702、704、706和708各自包括换热器入口710和换热器出口712。在示例性实施例中，换热器入口710包括ogvhe入口210(图2中所示)、表面冷却器入口308(图3中所示)或砖式冷却器入口404(图4中所示)，且换热器出口712包括ogvhe出口212(图2中所示)、表面冷却器出口310(图3中所示)或砖式冷却器出口406(图4中所示)。换热器系统700包括集管系统714，集管系统714包括入口集管716、出口集管718、多个入口管道720和722、多个出口管道724和726，以及多个传递管道728和730。入口集管716包括冷却流体入口732，且出口集管718包括冷却流体出口734。

入口集管716与入口管道720和722流连通地联接。入口管道720和722分别与设置在换热器组件702和706上的换热器入口710流连通地联接。设置在换热器组件702和706上的换热器出口712分别与传递管道728和730流连通地联接。传递管道728和730分别与设置在换热器组件704和708上的换热器入口710流连通地联接。设置在换热器组件704和708上的换热器出口712分别与出口管道724和726流连通地联接。出口管道724和726与出口集管718流连通地联接，出口集管718与冷却流体出口734流连通地联接。

在操作期间，冷却流体入口732构造成接收冷却流体流且构造成将冷却流体流导送至入口集管716。在示例性实施例中，冷却的流体包括油。入口集管716构造成将油导送至入口管道720和722，入口管道720和722构造成分别将油导送至设置在换热器组件702和706上的换热器入口710。设置在换热器组件702和706上的换热器出口712构造成分别将油导送至传递管道728和730。传递管道728和730构造成分别将油导送至设置在换热器组件704和708上的换热器入口710。设置在换热器组件704和708上的换热器出口712构造成分别将油导送至出口管道724和726。出口管道724和726构造成将油导送至出口集管718，出口集管718构造成将油导送至冷却流体出口734。冷却流体出口734构造成将油导送至核心涡轮发动机116(图1中所示)。

图8为构造成串流构造的核心涡轮发动机116(图1中所示)中的换热器系统800的示图。换热器系统800包括热负载802、多个出口导向导叶换热器(ogvhe)804、多个表面冷却器806和集管系统808。在示例性实施例中，热负载802包括核心涡轮发动机116(图1中所示)。ogvhe804可构造成图5中所示的串流构造、图6中所示的并流构造或图7中所示的混合串-并流构造。表面冷却器806可构造成图5中所示的串流构造、图6中所示的并流构造或图7中所示的混合串-并流构造。

集管系统808包括多个入口集管810、多个传递集管812和多个出口集管814。入口集管810与热负载802和ogvhe804流连通地联接。ogvhe804与传递集管812流连通地联接，传递集管812与表面冷却器806流连通地联接。表面冷却器806与出口集管814流连通地联接，出口集管814与热负载802流连通地联接。

在操作期间，入口集管810构造成接收冷却流体流且构造成将冷却流体流导送至ogvhe804。在示例性实施例中，冷却的流体包括油。ogvhe804构造成将油流导送至传递集管812，传递集管812构造成将油流导送至表面冷却器806。表面冷却器806构造成将油流导送至出口集管814，出口集管814构造成将油流导送至热负载802。

图9为构造成并流构造的核心涡轮发动机116(图1中所示)中的换热器系统900的示图。换热器系统900包括热负载902、多个出口导向导叶换热器(ogvhe)904、多个表面冷却器906和集管系统908。在示例性实施例中，热负载902包括核心涡轮发动机116(图1中所示)的构件。ogvhe904可构造成图5中所示的串流构造、图6中所示的并流构造或图7中所示的混合串-并流构造。表面冷却器906可构造成图5中所示的串流构造、图6中所示的并流构造或图7中所示的混合串-并流构造。

集管系统908包括多个入口集管910和多个出口集管912。热负载902与入口集管910流连通地联接，入口集管910与ogvhe904和表面冷却器906流连通地联接。ogvhe904和表面冷却器906与出口集管912流连通地联接，出口集管912与热负载902流连通地联接。

在操作期间，入口集管910构造成接收冷却流体流且构造成将冷却流体流导送至ogvhe904和表面冷却器906。在示例性实施例中，冷却的流体包括油。ogvhe904和表面冷却器906构造成将油流导送至出口集管912，出口集管912构造成将油流导送至热负载902。

图10为构造成混合串-并流构造的核心涡轮发动机116(图1中所示)的换热器系统1000的示图。换热器系统1000包括热负载1002、多个出口导向导叶换热器(ogvhe)1004和1008、多个表面冷却器1006和1010，以及集管系统1012。在示例性实施例中，热负载1002包括核心涡轮发动机116(图1中所示)。ogvhe1004和1008可构造成图5中所示的串流构造、图6中所示的并流构造或图7中所示的混合串-并流构造。表面冷却器1006和1010可构造成图5中所示的串流构造、图6中所示的并流构造或图7中所示的混合串-并流构造。

集管系统1012包括多个入口集管1014、多个传递集管1016和1018，以及多个出口集管1020。热负载1002与入口集管1014流连通地联接，入口集管1014与ogvhe1004和1008流连通地联接。ogvhe1004和1008分别与传递集管1016和1018流连通地联接。传递集管1016和1018分别与表面冷却器1006和1010流连通地联接。表面冷却器1006和1010与出口集管1020流连通地联接，出口集管1020与热负载1002流连通地联接。

在操作期间，热负载1002构造成将冷却流体流导送至入口集管1014，入口集管1014构造成将冷却流体流导送至ogvhe1004和1008。在示例性实施例中，冷却的流体包括油。ogvhe1004和1008构造成分别将油流导送至传递集管1016和1018。传递集管1016和1018构造成分别将油流导送至表面冷却器1006和1010。表面冷却器1006和1010构造成将油流导送至出口集管1020，出口集管1020构造成将油流导送至热负载1002。

图11为构造成串流构造的核心涡轮发动机116(图1中所示)中的ogvhe表面冷却器换热器系统1100的示图。换热器系统1100包括热负载1102、出口导向导叶换热器(ogvhe)网络1104、表面冷却器1106和集管系统1108。在示例性实施例中，热负载1102包括核心涡轮发动机116(图1中所示)。ogvhe网络1104包括多个出口导向导叶换热器(ogvhe)1110。ogvhe网络1104内的ogvhe1110构造成图7中所示的混合串-并流构造。

集管系统1108包括多个入口集管1112、多个传递集管1114和多个出口集管1116。入口集管1112与热负载1102和ogvhe网络1104流连通地联接。ogvhe网络1104与传递集管1114流连通地联接，传递集管1114与表面冷却器1106流连通地联接。表面冷却器1106与出口集管1116流连通地联接，出口集管1116与热负载1102流连通地联接。

在操作期间，入口集管1112构造成接收冷却流体流且构造成将冷却流体流导送至ogvhe网络1104。在示例性实施例中，冷却的流体包括油。ogvhe网络1104构造成将油流导送至传递集管1114，传递集管1114构造成将油流导送至表面冷却器1106。表面冷却器1106构造成将油流导送至出口集管1116，出口集管1116构造成将油流导送至热负载1102。

图12为构造成并流构造的核心涡轮发动机116(图1中所示)中的ogvhe表面冷却器换热器系统1200的示图。换热器系统1200包括热负载1202、出口导向导叶换热器(ogvhe)网络1204、表面冷却器1206和集管系统1208。在示例性实施例中，热负载1202包括核心涡轮发动机116(图1中所示)的构件。ogvhe网络1204包括多个出口导向导叶换热器(ogvhe)1210。ogvhe网络1204内的ogvhe1210构造成图7中所示的混合串-并流构造。

集管系统1208包括多个入口集管1212和多个出口集管1214。热负载1202与入口集管1212流连通地联接，入口集管1212与ogvhe网络1204和表面冷却器1206流连通地联接。ogvhe网络1204和表面冷却器1206与出口集管1214流连通地联接，出口集管1214与热负载1202流连通地联接。

在操作期间，入口集管1212构造成接收冷却流体流且构造成将冷却流体流导送至ogvhe网络1204和表面冷却器1206。在示例性实施例中，冷却的流体包括油。ogvhe网络1204和表面冷却器1206构造成将油流导送至出口集管1214，出口集管1214构造成将油流导送至热负载1202。

上述换热系统提供用于冷却燃气涡轮发动机中的油的有效方法。具体而言，上述换热系统提供了增大的换热面积和换热能力。在表面冷却器和ogvhe构造成串流、并流和混合串-并流构造时，提供了增大的换热面积和换热能力。因此，利用表面冷却器和ogvhe冷却油增大换热面积和换热能力。此外，ogvhe生成较少阻力且减轻发动机的重量。

上文详细描述了换热系统的示例性实施例。换热系统以及操作此系统和装置的方法不限于本文所述的特定实施例，相反，系统的构件和/或方法的步骤可独立地且与本文所述的其它构件和/或步骤分开使用。例如，方法还可与其它需要油冷却的系统组合使用，且不限于仅关于如本文所述的系统和方法来实施。相反，示例性实施例可结合当前构造成接收和接受换热系统的许多其它机械应用实施和使用。

上文详细描述了用于冷却燃气涡轮发动机中的油的示例性方法和设备。设备不限于本文所述的特定实施例，相反，各自的构件可独立地且与本文所述的其它构件分开使用。各个系统构件还可与其它系统构件组合使用。

该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使本领域技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何包含的方法。本公开内容可申请专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构要素，则意在使这些其它示例处于权利要求的范围内。