具有冷却的冷却空气换热器系统的热力发动机的制作方法

本主题大体上涉及包括换热器系统的热力发动机和涡轮机。

背景技术：

热力发动机如燃气和蒸汽涡轮发动机可包括用于在发动机各处的流体的热传递的换热器。冷却的流体用于发动机的各个结构处的热衰减，以便提高构件结构寿命，或改进或改变发动机的空气动力学或热动力学循环。

然而，热力发动机内的换热器系统大体上在性能方面受限，从而限制了流体可被冷却的程度。因此，冷却流体在其提供热衰减以提高构件结构寿命的能力方面受限。另外，由于经由换热器的压力损失，故已知的换热器在冷却流体可被提供至一个或多个构件或系统的程度方面大体上受限。因此，充分冷却的流体可能缺乏克服热力发动机的较高压力区段(如，在燃烧区段或膨胀区段处)所必需的压力。当热力发动机(如涡轮机)大体上提高或试图提高燃烧区段和膨胀区段处的燃烧气体温度或压力，从而使在其内部且热接近较高温的结构暴露(这可缩短构件或系统寿命)时，此限制变得更成问题。

因此，需要提供向冷却流体提供改进的热传递来用于热力发动机的各个构件或系统处的热衰减的热力发动机和换热器。

技术实现要素：

本发明的方面和优点将在以下描述中被阐述，或可根据描述而显而易见，或可通过实践本发明而习知。

本公开内容的方面涉及一种热力发动机，其包括：提供来自热力发动机的核心流径的压缩空气流的压缩机；压缩空气流从压缩机提供至其的冷却的冷却空气(CCA)换热器系统；冷却剂供应系统，其将冷却剂流提供至CCA换热器而与CCA换热器处的压缩空气流处于热连通，其中冷却剂供应系统和CCA换热器一起限定CCA回路，压缩空气流过CCA回路而与冷却剂处于热连通；以及沿燃烧气体流过其中的核心流径设置在压缩机区段下游的热区段，其中热区段限定次级流径，通过该次级流径提供来自CCA换热器的压缩空气流。

在一个实施例中，压缩空气流限定来自压缩机区段处的核心流径的入口温度和入口压力。压缩空气流限定比入口温度小大约2%与大约50%之间的热区段处的次级流径处的出口温度。压缩空气流限定大于压缩机区段处的核心流径处的压缩空气流的入口压力的大约90%的次级流径处的出口压力。

在各种实施例中，CCA换热器包括一个或多个换热器元件，冷却剂流过该换热器元件而与来自压缩机区段的压缩空气处于热连通。在一个实施例中，CCA换热器还包括设置在多个换热器元件之间的一个或多个阀。阀选择性地使来自一个或多个换热器元件的压缩空气流的至少一部分旁通。在另一个实施例中，CCA换热器进一步使来自多个换热器元件的一个或多个压缩空气流再组合以产生限定出口温度和/或出口压力的压缩空气流。在其它各种实施例中，多个换热器元件设置成并行布置。在又一些其它各种实施例中，多个换热器元件设置成串流布置。

在一个实施例中，冷却剂供应系统限定燃料系统、润滑剂系统、液压流体系统、制冷剂系统、旁通空气流通路，或压缩机放气装置(bleed)中的一个或多个。

在另一个实施例中，冷却剂是液态或气态燃料、制冷剂、超临界气体、液态金属、惰性气体、旁通空气流、压缩空气或它们的组合。

本公开内容的另一个方面涉及一种热力发动机，其包括：核心发动机，核心发动机包括构造成生成压缩空气流的压缩机区段和限定次级流径的热区段；成串流布置设置在压缩机区段与热区段之间的冷却的冷却空气(CCA)换热器系统，其中压缩机区段、CCA换热器系统和热区段的次级流径一起限定CCA回路；构造成将冷却剂流提供至CCA换热器系统的冷却剂供应系统；以及包括处理器和配置成存储在由处理器执行时致使处理器执行操作的指令的存储器的控制器。操作包括：使限定入口温度和入口压力的压缩空气从压缩机区段流过CCA回路而与来自冷却剂供应系统的冷却剂处于热连通；以及使压缩空气从CCA换热器流至次级流径，该压缩空气在热区段处限定比入口温度小大约2%与大约50%之间的出口温度，且还在次级流径处限定入口压力的大约90%或更大的出口压力。

在各种实施例中，操作还包括：在热力发动机的高功率状态下在压缩机区段处生成压缩空气流；以及将压缩空气流的至少一部分从压缩机区段提取到CCA回路。在一个实施例中，操作还包括操作CCA换热器来生成限定旁通空气、制冷剂、超临界流体、液态金属、燃料、惰性气体或压缩空气中的一种或多种的冷却剂处的最大温度升高。

在其它各种实施例中，操作还包括：在热力发动机的低或中功率状态下在压缩机区段处生成压缩空气流；以及将压缩空气流的至少一部分从压缩机区段提取到CCA回路。在一个实施例中，操作还包括在热力发动机限定低或中功率状态时中断限定一个或多个旁通空气流的冷却剂流。

在又一些其它各种实施例中，操作还包括调节CCA换热器处的阀，以限定压缩空气流的不同温度和不同压力。在一个实施例中，操作还包括经由调整在压缩机中来自核心流径的压缩空气从其处被提供至CCA换热器的位置来调整压缩空气的入口温度和入口压力中的一个或多个。在另一个实施例中，经由混合来自核心流径的压缩空气流来调整压缩空气的入口温度和入口压力中的一个或多个。

在一个实施例中，操作还包括至少基于热力发动机的操作状态来确定压缩空气的期望出口温度、出口压力或两者。

在另一个实施例中，操作还包括调节CCA换热器处的一个或多个阀，以使第一出口温度和/或第一出口压力的冷却剂与入口温度和/或入口压力的冷却剂相混合，以产生期望出口压力和温度的冷却剂。

在各种实施例中，操作还包括将冷却剂的温度保持在相对于从CCA换热器流出的冷却剂流的期望出口温度和/或压力的操作约束内。在一个实施例中，操作约束包括燃烧区段处的最大燃料温度、最大润滑剂温度，或最小化旁通空气流量中的一个或多个。

本发明的这些及其它特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求而变得更好理解。并入且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，且连同描述用于阐释本发明的原理。

技术方案1. 一种热力发动机，所述热力发动机包括：

压缩机，其提供来自所述热力发动机的核心流径的压缩空气流；

冷却的冷却空气(CCA)换热器系统，所述压缩空气流从所述压缩机提供至所述换热器系统；

冷却剂供应系统，其将冷却剂流提供至所述CCA换热器而与所述CCA换热器处的所述压缩空气流处于热连通，其中所述冷却剂供应系统和CCA换热器一起限定CCA回路，所述压缩空气流过所述CCA回路而与所述冷却剂处于热连通；以及

热区段，其沿燃烧气体流过其中的所述核心流径设置在所述压缩机区段下游，其中所述热区段限定次级流径，通过所述次级流径提供来自所述CCA换热器的压缩空气流，并且其中所述压缩空气流限定来自所述压缩机区段处的所述核心流径的入口温度和入口压力，并且进一步其中所述压缩空气流限定比所述入口温度小大约2%与大约50%之间的所述热区段处的所述次级流径处的出口温度，并且进一步其中所述压缩空气流限定大于所述压缩机区段处的核心流径处的压缩空气流的所述入口压力的大约90%的所述次级流径处的出口压力。

技术方案2. 根据技术方案1所述的热力发动机，其特征在于，所述CCA换热器包括：

一个或多个换热器元件，所述冷却剂流过所述换热器元件而与来自所述压缩机区段的压缩空气处于热连通。

技术方案3. 根据技术方案2所述的热力发动机，其特征在于，所述CCA换热器还包括：

设置在多个换热器元件之间的一个或多个阀，其中所述阀选择性地使来自一个或多个换热器元件的压缩空气流的至少一部分旁通。

技术方案4. 根据技术方案3所述的热力发动机，其特征在于，所述CCA换热器进一步使来自所述多个换热器元件的一个或多个压缩空气流再组合以产生限定出口温度和/或出口压力的所述压缩空气流。

技术方案5. 根据技术方案2所述的热力发动机，其特征在于，多个换热器元件相对于彼此设置成串流布置。

技术方案6. 根据技术方案2所述的热力发动机，其特征在于，所述CCA换热器包括成并流布置的多个换热器元件。

技术方案7. 根据技术方案1所述的热力发动机，其特征在于，所述冷却剂供应系统限定燃料系统、润滑剂系统、液压流体系统、制冷剂系统、旁通空气流通路、压缩机放气装置，或它们的组合中的一个或多个。

技术方案8. 根据技术方案1所述的热力发动机，其特征在于，所述冷却剂是液态或气态燃料、制冷剂、超临界气体、液态金属、惰性气体、旁通空气流、压缩空气或它们的组合。

技术方案9. 一种热力发动机，所述热力发动机包括：

核心发动机，所述核心发动机包括构造成生成压缩空气流的压缩机区段和限定次级流径的热区段；

冷却的冷却空气(CCA)换热器系统，其成串流布置设置在所述压缩机区段与所述热区段之间，其中所述压缩机区段、所述CCA换热器系统和所述热区段的所述次级流径一起限定CCA回路；

冷却剂供应系统，其构造成将冷却剂流提供至所述CCA换热器系统；以及

控制器，其包括处理器和配置成存储在由所述处理器执行时致使所述处理器执行操作的指令的存储器，所述操作包括：

使限定入口温度和入口压力的压缩空气从所述压缩机区段流过所述CCA回路而与来自所述冷却剂供应系统的所述冷却剂处于热连通；以及

使所述压缩空气从所述CCA换热器流至所述次级流径，所述压缩空气在所述热区段处限定比所述入口温度小大约2%与大约50%之间的出口温度，且进一步在所述次级流径处限定所述入口压力的大约90%或更大的出口压力。

技术方案10. 根据技术方案9所述的热力发动机，其特征在于，所述操作还包括：

在所述热力发动机的高功率状态下在所述压缩机区段处生成所述压缩空气流；以及

将所述压缩空气流的至少一部分从所述压缩机区段提取到所述CCA回路。

技术方案11. 根据技术方案10所述的热力发动机，其特征在于，所述操作还包括：

操作所述CCA换热器以生成限定旁通空气、制冷剂、超临界流体、液态金属、燃料或惰性气体中的一种或多种的所述冷却剂处的最大温度升高。

技术方案12. 根据技术方案9所述的热力发动机，其特征在于，所述操作还包括：

在所述热力发动机的低或中功率状态下在所述压缩机区段处生成所述压缩空气流；以及

将所述压缩空气流的至少一部分从所述压缩机区段提取到所述CCA回路。

技术方案13. 根据技术方案12所述的热力发动机，其特征在于，所述操作还包括：

在所述热力发动机限定低或中功率状态时中断限定一个或多个旁通空气流的所述冷却剂流。

技术方案14. 根据技术方案9所述的热力发动机，其特征在于，所述操作还包括：

调节所述CCA换热器处的阀，以限定所述压缩空气流的不同温度和不同压力。

技术方案15. 根据技术方案14所述的热力发动机，其特征在于，所述操作还包括：

经由调整在所述压缩机区段中来自所述核心流径的压缩空气从其处被提供至所述CCA换热器的位置来调整所述压缩空气的所述入口温度和所述入口压力中的一个或多个。

技术方案16. 根据技术方案14所述的热力发动机，其特征在于，所述操作还包括：

经由混合来自所述核心流径的所述压缩空气流来调整所述压缩空气的所述入口温度和所述入口压力中的一个或多个。

技术方案17. 根据技术方案10所述的热力发动机，其特征在于，所述操作还包括：

至少基于所述热力发动机的操作状态来确定所述压缩空气的期望出口温度、出口压力或两者。

技术方案18. 根据技术方案10所述的热力发动机，其特征在于，所述操作还包括：

调节所述CCA换热器处的一个或多个阀，以使第一出口温度和/或第一出口压力的所述冷却剂与所述入口温度和/或所述入口压力的所述冷却剂相混合，以产生期望出口压力和温度的所述冷却剂。

技术方案19. 根据技术方案10所述的热力发动机，其特征在于，所述操作还包括：

将所述冷却剂的温度保持在相对于从所述CCA换热器流出的所述冷却剂流的期望出口温度和/或压力的操作约束内。

技术方案20. 根据技术方案19所述的热力发动机，其特征在于，所述操作约束包括所述燃烧区段处的最大燃料温度、最大润滑剂温度，或最小化旁通空气流量中的一个或多个。

附图说明

在参照附图的说明书中阐述了对于本领域普通技术人员而言完整和充分的公开，包括其最佳模式，在附图中：

图1为包括冷却的冷却空气(CCA)换热器系统的热力发动机的示例性实施例的示意性横截面视图；

图2-9为绘出图1中的发动机和换热器的实施例的示例性流动示意图；以及

图10-11为概述用于操作发动机和换热器系统的方法的示例性步骤的流程图。

本说明书和附图中的参考标号的重复使用旨在表示本发明的相同或相似的特征或元件。

部件列表

10 热力发动机(或"发动机")

12 轴向中心线

14 风扇组件

16 核心发动机

18 外壳

19 核心流径

20 环形入口

21 压缩机区段

21(a) 增压压缩机

22 (增压器或)低压(LP)压缩机

24 高压(HP)压缩机

26 燃烧区段

27 (燃烧区段处/内的)次级流径

28 高压(HP)涡轮

30 低压(LP)涡轮

31 涡轮区段(或膨胀区段)

32 次级流径

33 热区段

34 高压(HP)转子轴

36 低压(LP)转子轴

37 喷气排气喷嘴区段

38 风扇轴

40 减速齿轮

42 (多个)风扇叶片

44 机舱

46 支柱(或出口导叶)

48 风扇旁通空气流通路

49 第三流旁通空气流通路

74 一定量的空气(箭头)

76 (风扇壳或机舱和/或风扇组件的)相关联的入口

78 空气的一部分(箭头)

79 压缩空气流(箭头)

80 空气的另一部分(箭头)

81 箭头[绘出(逐渐)压缩的空气流的增大的压力和温度]

82 箭头[绘出来自压缩机区段(压缩空气流)的出口温度和压力]

86 燃烧气体

91 压缩空气流

92 另一压缩空气流

99 压缩空气流(81,82)的部分[从压缩机区段处的核心流径提供]

99(a) 压缩空气流(99)的部分

99(b) 压缩空气流(99)[流过多个换热器元件]

99(c) 箭头["增压压缩机21(a)增大至CCA换热器中的压缩空气99的入口压力"]

100 冷却的冷却空气(CCA)换热器系统("CCA换热器")

101 压缩空气[从CCA换热器排至发动机的热区段]

101(a) 压缩空气流[流出换热器元件的串流布置中的第一个]

101(b) 压缩空气流[流出换热器元件的串流布置中的第二个]

101(c) 压缩空气流[流出换热器元件的串流布置中的第三个]

102 压缩空气流(燃烧区段处)

103 压缩空气流[可限定高压涡轮的叶片、导叶、框架或壳处进入次级流径的入口]

104 压缩空气流[可限定低压涡轮或排气区段的叶片、导叶、框架或壳处，或者高压涡轮与低压涡轮(例如，涡轮中框架或涡轮间框架)之间进入次级流径的入口]

105 CCA回路

109 冷却剂

109(a) [第一出口温度和/或第一出口压力的]冷却剂

109(b) [冷却剂流109(a)的至少一部分的]旁通流

109(c) 冷却剂的出流[限定大体上高于至第一换热器元件中的冷却剂的入口流的温度]

109(d) [入口温度和/或入口压力的]冷却剂

110 冷却剂供应系统

110(a) 第二冷却剂供应系统

111 [从CCA换热器或其换热器元件流出的](流出)冷却剂流

111(a) [期望出口压力和温度的]冷却剂

200 换热器元件

200(a) 第一换热器元件

200(b) 第二换热器元件

210 阀(或一个或多个阀)

211 控制器

212 处理器

214 相关联的存储器

216 控制逻辑

220 混合器

230 通信接口模块

1000用于操作热力发动机的换热器系统的方法

1010 使限定入口温度和入口压力的压缩空气从核心流径流至CCA换热器而与来自冷却剂供应系统的冷却剂处于热连通

1020 使压缩空气从CCA换热器流至热区段(例如，在次级流径处)，其中压缩空气限定比压缩空气的入口温度小大约2%与大约50%(包括在内)之间的出口温度，以及压缩空气的入口压力的大约90%或更大的热区段处的出口压力(例如，次级流径处)

1022 生成高功率状态(例如，起飞功率，或发动机的一个或多个转轴的最大转速的90%与105%(包括在内)之间)下限定的压缩空气流

1023 在低或中功率状态(例如，点火、地面怠速、飞行怠速、巡航或进近状态，或发动机的一个或多个转轴的最大转速的20%与高达90%之间)下在压缩机区段处生成压缩空气流

1024将压缩空气流的至少一部分从压缩机区段提取到CCA回路

1025 中断限定一个或多个旁通空气流的冷却剂流，同时发动机限定一个或多个低或中功率状态

1026 操作CCA换热器以在限定燃料的冷却剂处生成最大温度升高[在高功率状态下生成压缩空气流还可包括操作CCA换热器100以生成冷却剂109处的最大温度升高，该冷却剂109限定旁通空气78,79、制冷剂、超临界流体、液态金属、燃料、惰性气体或压缩空气或其组合中的一个或多个。]

1030 调节CCA换热器处的阀，以限定压缩空气流的不同温度和不同压力。

1040 经由调整在压缩机区段中来自核心流径的压缩空气从其处被提供至CCA换热器的位置来调整压缩空气的入口温度和入口压力中的一个或多个

1050 至少基于发动机的操作状态来确定压缩空气的期望出口温度、出口压力或两者

1060 调节CCA换热器处的一个或多个阀，以使第一出口温度和/或第一出口压力的冷却剂与入口温度和/或入口压力的冷却剂相混合，以产生期望出口压力和温度的冷却剂

1070 将冷却剂的温度保持在相对于从CCA换热器流出的冷却剂流的期望出口温度和/或压力的操作约束内。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中被示出。各个示例通过阐释本发明而非限制本发明的方式被提供。实际上，本领域的技术人员将清楚的是，可在本发明中作出各种修改和变化，而不会脱离本发明的范围或精神。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可与另一个实施例一起使用以产生又一个实施例。因此，旨在本发明覆盖归入所附权利要求和其等同物的范围内的此类修改和变化。

如本文使用的，用语"第一"、"第二"和"第三"可被可互换地使用，以将一个构件与另一个区分开，且不旨在表示独立构件的位置或重要性。

用语"上游"和"下游"是指相对于流体通路中的流体流的相对方向。例如，"上游"是指流体流自的方向，且"下游"指示流体流至的方向。

本文引用的近似可包括基于如本领域使用的一个或多个测量装置的裕度，如但不限于测量装置或传感器的满量程测量范围的百分比。备选地，本文引用的近似可包括大于上限值的上限值的10%或小于下限值的下限值的10%的裕度。

大体上提供了包括冷却的冷却空气(CCA)换热器系统的热力发动机和操作方法的实施例。本文所示和所述的结构和方法可提供对冷却的流体的改进的热传递，以用于热力发动机的各种构件或系统处的热衰减。本文提供的CCA换热器系统和方法提供了来自压缩空气的期望量的热传递，如，比入口温度小大约2%与大约50%之间，同时提供了压缩空气的入口压力的大约10%或更小的冷却压缩空气的压降。更进一步，本文大体上提供的CCA换热器系统和方法将冷却剂保持在期望的温度范围内，如，低于基于操作约束的最大冷却剂温度。因此，限定压缩空气的冷却的冷却流体提供期望的出口温度和出口压力，以便将冷却提供至发动机的热区段的次级流径内的一个或多个构件(例如，下文所述的热力发动机10的燃烧区段26、涡轮或膨胀区段31或排气区段37内的叶片、导叶、壳、护罩)。

现在参照附图，图1为如可结合本发明的各种实施例的示例性热力发动机10(本文称为"发动机10")的示意性局部横截面侧视图。尽管本文中发动机10进一步被描述为涡扇发动机，但发动机10可大体上限定蒸汽涡轮发动机或涡轮机，包括涡轮喷气、涡轮螺旋桨或涡轮轴燃气涡轮发动机构造。如图1中所示，发动机10具有延伸穿过其中的用于参照目的的纵向或轴向中心轴线12。大体上，发动机10可包括风扇组件14和设置在风扇组件14下游的核心发动机16。

核心发动机16大体上可包括基本上管状的外壳18，其限定穿过核心发动机16而限定的进入核心流径19的环形入口20。外壳18包封或至少部分地形成成串流关系的：如具有增压器或低压(LP)压缩机22和高压(HP)压缩机24的压缩机区段21；燃烧区段26；以及如包括高压(HP)涡轮28和低压(LP)涡轮30的膨胀区段或涡轮区段31。涡轮或膨胀区段31还包括喷气排气喷嘴区段37，燃烧气体86从核心发动机16通过喷气排气喷嘴区段37流出。在各种实施例中，喷气排气喷嘴区段37可进一步限定后燃器。核心发动机16进一步限定热区段33，其包括燃烧区段26、涡轮或膨胀区段31，以及喷气排气喷嘴区段37，燃烧气体86经由它们形成并流动穿过它们。高压(HP)转子轴34将HP涡轮28驱动地连接至HP压缩机24。低压(LP)转子轴36将LP涡轮30驱动地连接至LP压缩机22。LP转子轴36还可连接至风扇组件14的风扇轴38。在特定实施例中，如图1中所示，LP转子轴36可经由减速齿轮40(如，成间接驱动或齿轮驱动构造)连接至风扇轴38。

如图1中所示，风扇组件14包括多个风扇叶片42，其联接至风扇转轴38，且从风扇轴38沿径向向外延伸。环形风扇壳或机舱44沿周向包绕风扇组件14和/或核心发动机16的至少一部分。本领域的普通技术人员将认识到的是，机舱44可构造成相对于核心发动机16由多个沿周向间隔开的出口导叶或支柱46支承。此外，机舱44的至少一部分可在核心发动机16的外壳18的外部上延伸，以便限定其间的风扇旁通空气流通路48。

在发动机10的操作期间，如由箭头74示意性指示的一定量空气通过风扇壳或机舱44和/或风扇组件14的相关联入口76进入发动机10。当空气74穿过风扇叶片42时，如由箭头78示意性指示的空气的一部分被引导或导送至旁通空气流通路48中，同时如箭头80示意性指示的空气的另一部分被引导或导送至LP压缩机22处的核心发动机16的核心流径19中。如由绘出压缩空气流的升高压力和温度的箭头81和绘出来自压缩机区段21的出口温度和压力(例如，限定燃烧区段26的入口温度和压力)的箭头82示意性所示，空气80在其朝燃烧区段26通过核心流径19流过LP压缩机22和HP压缩机24时被逐渐地压缩。现在压缩的空气82流至燃烧区段26中以与液态或气态燃料混合，且燃烧来产生燃烧气体86。在燃烧区段26中生成的燃烧气体86向下游通过核心流径19流至HP涡轮28中，因此致使HP转子轴34旋转，从而支持HP压缩机24的操作。燃烧气体86然后通过流径19被导送穿过LP涡轮30，因此致使LP转子轴36旋转，从而支持LP压缩机22的操作和/或风扇轴38和风扇叶片42的旋转。燃烧气体86然后通过核心发动机16的喷气排气喷嘴区段37排出以提供推进推力。

在大体上在图1中提供的实施例中，发动机10还限定第三流旁通空气流通路49。穿过外壳18从压缩机区段21的压缩机(例如，LP压缩机22)至风扇旁通空气流通路48至少部分地限定第三流旁通空气流通路49。第三流旁通空气流通路49选择性地允许有来自压缩机区段21的压缩机(例如，从LP压缩机22)的压缩空气80,81的流(由箭头79示意性示出)以与风扇旁通空气流通路48中的空气78的部分混合。基于发动机10的操作状态(例如，高功率状态)，发动机10允许第三流旁通空气流通路49完全地或基本上关闭压缩空气的流79以免流出至风扇旁通空气流通路48，以便增大发动机10的推力输出。基于发动机10的操作状态(例如，低或中功率状态)，发动机10还允许第三流旁通空气流通路49至少部分地打开压缩空气的流79以流出至风扇旁通空气流通路48，以便减少燃料消耗。

应认识到，尽管图1中大体上提供的发动机10的示例性实施例呈现为三流涡扇构造，但发动机10可限定双流热力发动机构造(例如，风扇旁通空气流通路48和核心流径19)或单流热力发动机构造(例如，核心路径19)。还应认识到，尽管图1中大体上提供的发动机10的示例性实施例呈现为双转轴涡扇构造，但发动机10可限定第三或更多转轴构造，其中LP压缩机22限定联接至IP轴和IP涡轮的中压(IP)压缩机，其各自成串流关系设置在相应的风扇组件14、HP压缩机24、HP涡轮28和LP涡轮30之间。更进一步，三转轴构造还可将风扇组件14联接至在机械上相对于LP/IP压缩机22和IP涡轮独立的LP涡轮30。备选地陈述，发动机10可限定三个在机械上独立的转轴，其包括风扇组件和LP涡轮、IP压缩机和IP涡轮，以及HP压缩机和HP涡轮的相应组合。

仍参照图1，且进一步连同图2中提供的发动机10的另一个示例性简图，发动机10还包括冷却的冷却空气(CCA)换热器系统100(下文是"CCA换热器100")。图2中大体上提供的简图大体上绘出了穿过关于图1大体上提供和描述的发动机10的实施例的流体流的实施例。参照图1，CCA换热器100可限定在风扇旁通空气流通路48、第三流旁通空气流通路49、外壳18内，或燃烧区段26内中的一个或多个处。在各种实施例中，CCA换热器100限定在风扇组件14的出口导叶或支柱46中的一个或多个处。例如，CCA换热器100可设置在支柱46或外壳18中而与旁通空气流通路48,49中的一个或多个处于热连通。作为另一个示例，CCA换热器100可联接至风扇壳或机舱44、核心发动机16的外壳18或两者或者设置在风扇壳或机舱44、核心发动机16的外壳18或两者内。作为又一个示例，CCA换热器100可设置在燃烧区段26内，如，与燃烧区段26内的核心流径19或次级流径27(图2)处于热连通。

参照图2，CCA换热器100接收从压缩机区段21处的核心流径19提供的压缩空气流81,82的一部分，这由进入CCA换热器100的箭头99示意性示出。在各种实施例中，压缩空气99可为压缩机区段21内的级中(mid-stage)的压缩空气81的一部分。例如，压缩空气81限定在压缩机区段21的入口与出口之间，以便限定压缩空气81且随后是压缩空气99的温度和/或压力，其小于进入燃烧区段26的压缩空气82的最大温度和/或压力。备选地，进入CCA换热器100的压缩空气99可为进入燃烧区段26的压缩空气82的一部分(例如，压缩机排出空气，站点3.0)，以便限定大于来自压缩机区段21的级中的压缩空气81的温度/压力。在其它各种示例中，如下文进一步所述，发动机10可调节或改变从其处提取压缩空气99的流以进入CCA换热器100的压缩空气81,82的位置。进入CCA换热器100的压缩空气99限定入口温度和入口压力。进入CCA换热器100的压缩空气99的入口温度和入口压力基本上等于压缩空气99从其处从压缩空气流81,82抽出的压缩机区段21的核心流径19处的温度和压力。

应认识到，当压缩空气99的一部分从核心流径19流出至CCA换热器100时，温度和压力的损失大体上随之至少基于沿压缩机区段21与CCA换热器100之间的流径的长度、面积或容积，或泄漏。因此，对本文所述的入口温度和入口压力的参照可大体上表示从核心路径19吸入的压缩空气99的最高温度和最高压力。备选地，压缩空气99的入口温度和入口压力可大体上认作是等于沿压缩机区段21的从其处压缩空气99被抽至CCA换热器100的站点或级处的压缩空气81,82的温度和压力。

发动机10还包括将冷却剂流109提供至CCA换热器100的冷却剂供应系统110。冷却剂109提供成与CCA换热器100处的压缩空气99处于热连通。进入CCA换热器100的冷却剂109提取或传递来自压缩空气99的热能，以便将其冷却至从CCA换热器100排至发动机10的热区段33的压缩空气101处限定的出口温度。

在各种实施例中，从CCA换热器100排至热区段33的压缩空气101的出口温度在CCA换热器100上游的压缩空气99的入口温度的大约90%与大约50%之间。在一个实施例中，热区段33处的压缩空气101的出口温度在压缩空气99的入口温度的大约80%与大约50%(包括在内)之间。在其它各种实施例中，压缩空气101更具体地限定燃烧区段26处的次级流径27处的出口温度，如由燃烧区段26处的压缩空气流102示意性示出的。在又一个实施例中，如由压缩空气流103,104示意性示出的，压缩空气101更具体地限定膨胀区段31(包括排气区段37(图1中所示))处的次级流径32处的出口温度。更进一步，压缩空气流103相对于膨胀区段31处的核心流径19限定压缩空气104上游的较高压力。例如，参照图1和图2，压缩空气103可限定进入高压涡轮28的叶片、导叶、框架或壳处的次级流径32的入口。作为另一个示例，压缩空气104可限定进入低压涡轮30或排气区段37的叶片、导叶、框架或壳处，或在高压涡轮28与低压涡轮30(例如，涡轮中框架或涡轮间框架)之间的次级流径32的入口。

CCA换热器100还包括CCA导管105，其限定带壁的导管或歧管，从而提供从压缩机区段21、燃烧区段26或两者处的核心流径19到CCA换热器100的压缩空气99,101。CCA回路105进一步限定从CCA换热器100至发动机10的热区段33的带壁的导管或歧管。在各种实施例中，CCA导管105更具体地限定至燃烧区段26处的次级流径27、膨胀区段31处的次级流径32，或两者。因此，在一个实施例中，CCA回路105从压缩机区段21处的压缩空气81的级中流的一部分将压缩空气99提供至CCA换热器100，大体上以91示意性示出。在另一个实施例中，CCA回路105从作为压缩机区段21下游(例如，燃烧室上游的燃烧区段26处)的压缩机排出空气的压缩空气流82的一部分将压缩空气99提供到CCA换热器100，以92示意性示出。

包括CCA回路105的CCA换热器100限定带壁的导管、歧管和开口(例如，横截面区域)，以便最小化经由增大的直径或横截面积导致的压力损失。CCA换热器100内的通路的大小设置成最小化压力损失，同时进一步限定穿过其中的压缩空气99,101的流速，以在温度方面提供从压缩空气99处的入口温度到压缩空气101处的出口温度的期望变化。

CCA换热器100限定压力损失或压降，其由以下限定：

压力损失或压降至少由CCA换热器100上游(例如，在压缩空气99处)的第一压力P1与CCA换热器100下游(例如，压缩空气101处)的第二压力P2都除以第一压力P1的差来限定。

在各种实施例中，CCA换热器100限定压缩机区段21处的压缩空气99的上游入口压力与热区段33处的压缩空气101的下游出口压力之间有大约10%或更小的压力损失。在一个实施例中，CCA换热器100将流出的压缩空气101提供至热区段33(例如，在次级流径27,32处或至核心流径19中)，其限定至CCA换热器100中的入口压缩空气99的入口压力或P1的大约90%或更大的出口压力或P2。在另一个实施例中，次级流径27,32处的出口压力或P2是膨胀区段31处的核心流径19处的燃烧气体86的压力的大约105%或更大。因此，CCA换热器100提供了足以确保期望流动方向的压力下的压缩空气流101(即，从次级流径27,32至热区段33处的核心流径19中)。

在各种实施例中，冷却剂109,111限定液态或气态燃料、压缩空气、制冷剂、液态金属、惰性气体、超临界流体、压缩空气，或它们的组合。限定超临界流体的冷却剂109,111的各种实施例可包括但不限于二氧化碳、水、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、甲醇、乙醇、丙酮或一氧化二氮，或它们的组合。

在其它各种实施例中，限定制冷剂的冷却剂109,111可包括但不限于卤代烷、全氯烯烃、全氯碳、全氟烯烃、全氟碳、氢化烯烃、烃、氢氯烯烃、氢氯烃、氢氟烯烃、氢氟烃、氢氯烯烃、氢氯氟烃、氯氟烯烃，或氯氟烃类制冷剂，或它们的组合。

限定制冷剂的冷却剂109,111的其它各种实施例可包括甲胺、乙胺、氢、氦、氨、水、氖、氮、空气、氧、氩、二氧化硫、二氧化碳、氧化亚氮或氪，或它们的组合。

在又一些其它各种实施例中，包括限定液态或气态燃料的冷却剂109,111的燃料可包括但不限于汽油或石油、丙烷、乙烷、氢、柴油、煤油或一种或多种喷气燃料配方(例如，Jet A、JP1等)、焦炉煤气、天然气或合成气，或它们的组合。

在其它各种实施例中，限定空气的冷却剂109,111可包括如关于图1所描述的从风扇组件14或压缩机区段21绕过燃烧区段26的旁通空气流78,79，以及穿过风扇旁通空气流通路48和/或第三流旁通空气流通路49的流。

现在参照图3-6，提供了流动示意图，其绘出了关于图1-2大体上示出和描述的发动机10的至少一部分。此外，图3-6中提供的实施例大体上绘出了图1-2中大体上提供的CCA换热器100内的元件或细节。

现在参照图3，CCA换热器100可包括一个或多个换热器元件200，冷却剂流109通过换热器元件200进入而与压缩空气流99处于热连通。CCA换热器100可包括多个换热器元件200，其相对于从压缩机区段21至热区段33的压缩空气流99与彼此成基本上串流布置。CCA换热器100还可包括设置在多个换热器元件200之间的一个或多个阀210。在各种实施例中，阀210限定旁通阀，以便使压缩空气流99的至少一部分从一个或多个其它换热器元件200旁通，以作为限定不同于彼此的出口温度和出口压力的一个或多个压缩空气流102,103,104排至或流出至热区段33。

例如，当压缩空气流99进入和流出各个换热器元件200时，流限定相对于彼此不同的出口温度和不同的出口压力，如由箭头101(a),101(b),101(c)示意性所示。例如，流出换热器元件200的串联布置中的第一个的压缩空气流101(a)大体上限定上文所述范围内的出口温度和出口压力。流出第一换热器元件200的压缩空气流101(a)的一部分经由阀210被引导至热区段33。例如，阀210将箭头104示意性示出的压缩空气101(a)的一部分转移至热区段33。当第一压缩空气流101(a)大体上限定低于后续压缩空气串流101(b),101(c)的温度变化和压降时，压缩空气流101(a)的一部分可作为压缩空气流104被引导至热区段33。

作为另一个示例，流出换热器元件200的串流布置中的第二个的压缩空气流101(b)大体上限定在上述范围内且小于氧化剂流101(a)的部分的出口温度和出口压力。阀210中的第二个将氧化剂流101(b)的至少一部分进一步引导至热区段33，如经由压缩空气流102。

作为又一个示例，流出换热器元件200的串流布置中的第三个的压缩空气流101(c)大体上限定在上述范围内且小于氧化剂流101(b)的部分的出口温度和出口压力。阀210中的第三个将氧化剂流101(c)的至少一部分进一步引导至热区段33，如经由压缩空气流103。

现在参照图4中大体上提供的示例性实施例，阀210限定旁通阀，以便使来自一个或多个其它换热器元件200的由箭头99(a)示意性所示的压缩空气流99的至少一部分旁通。限定各种出口温度和出口压力的旁通压缩空气流99(a)然后与由箭头99(b)示意性所示的流过多个换热器元件的压缩空气流99再组合，以将限定如上文限定的出口温度和出口压力的压缩空气流101从CCA换热器100输出至热区段33。

在一个实施例中，CCA换热器100还包括混合器220，各个压缩空气流99(a),99(b)提供至混合器220且再组合，以产生输出的压缩空气101。混合器220组合来自换热器元件200的一个或多个压缩空气流99，以便标准化或平均一个或多个压缩空气流99的压力和/或温度来产生或流出流出口压缩空气101。例如，参照图4，混合器220接收压缩空气99(a)的旁通流，以及由箭头99(b)示意性所示的通过附加换热器元件200处理的另一压缩空气流。相比于通过附加换热器元件200处理的压缩空气流99(b)，旁通压缩空气流99(a)可大体上限定不同的温度和/或压力。混合器220接收并混合压缩空气流99(a),99(b)，且使限定期望的出口温度和出口压力的出口压缩空气流101流出。在又一些其它实施例中，混合器220还可(或备选地)接收并混合从压缩机区段21流出的压缩空气流82的一部分与通过一个或多个换热器元件200处理的一个或多个压缩空气流99(a),99(b),101。

在诸如大体上关于图1-4提供的各种实施例中，冷却剂供应系统110限定将冷却剂流109提供至CCA换热器100(或更具体而言，CCA换热器100处的一个或多个换热器元件200)的流体系统。冷却剂供应系统110可限定流体系统，如燃料系统、润滑剂系统、液压流体系统、制冷剂系统、一个或多个压缩机放气装置，或提供冷却剂流109,111的另一系统中的一个或多个。在其它实施例中，冷却剂供应系统110从旁通空气流通路48,49中的一个或多个提取或提供作为冷却剂109,111的空气流。在又一些其它实施例中，冷却剂供应系统110沿压缩机区段21从一个或多个压缩机放气装置或级提取或提供作为冷却剂109,111的空气流。在其它各种实施例中，多个冷却剂供应系统110各自限定如大体上在上文描述的流体系统的一个或多个实施例。

参照大体上关于图3-4提供的实施例，各个冷却剂供应系统110将冷却剂流109提供至各个换热器元件200。因此，冷却剂供应系统110和换热器元件200的各个组合可限定不同的热传递速率、压缩空气99与冷却剂109之间的温度变化，以及不同的压降。

现在参照图5，提供了包括大体上关于图1-4示出和描述的CCA换热器100的发动机10的另一个示例性流动示意图。然而，在图5中，多个换热器元件200设置成相对于彼此在压缩机区段21与膨胀区段31之间成并流布置。类似地，如关于图4所述的，换热器元件200的并行布置可选择性地操作以产生压缩空气99的入口温度/压力与压缩空气101的出口温度/压力之间的温度和压降的期望变化。更进一步，换热器元件200的并行布置减少入口压缩空气流99，以便减少相关联的压力损失，同时增大至冷却剂109,111的热传递。

参照图3-5，换热器元件200的布置还可允许保持或调整各个换热器元件200处的各个冷却剂流109,111的温度/压力。例如，来自各个冷却剂供应系统110的各个冷却剂流109可各自限定相对于从CCA换热器100或其各个换热器元件200流出的冷却剂流111的期望出口或排出温度/压力的操作约束。此操作约束可包括燃烧区段26处的燃烧器燃料歧管处的最大燃料温度(例如，基于健康、安全性、可操作性或燃料的使用性参数)；最大冷却剂温度，其中冷却剂111的流出流进一步用于一个或多个其它系统(例如，环境控制系统(ECS)、一个或多个计算机、电子设备、电机、发电机/电动机、轴承组件、液压系统、间隙控制系统等)；最大润滑剂温度(例如，基于轴承组件或发动机10的振动响应)；或通过最小化旁通空气流78,79的使用或量来最小化对发动机10的空气动力学循环的不利影响。

现在参照图6，提供了包括大体上关于图1-5示出和描述的CCA换热器100的发动机10的又一个示例性示意流程图。在图5中大体上提供的实施例中，冷却剂供应系统110以串流将冷却剂流109提供至多个换热器元件200。更具体而言，第一换热器元件200(a)从压缩机区段21接收限定入口温度和入口压力的压缩空气流99。第一换热器元件200处的冷却剂109除去来自压缩空气99的热能，以产生流出至膨胀区段31的限定出口温度和出口压力的压缩空气流101。第二冷却剂供应系统110(a)将另一冷却剂流109(a)提供至第二换热元件200(b)。第二换热器元件200(b)从第一换热器元件200(a)接收出口冷却剂流109(c)，其限定比至第一换热器元件200(a)中的入口冷却剂流109大体上更高的温度。冷却剂流109(c)进入第二换热器元件200(b)而与冷却剂流109(a)处于热连通。在各种实施例中，冷却剂流109(a)的至少一部分可经由阀210绕过第二换热器元件200(b)，如以箭头109(b)绘出。在其它各种实施例中，旁通流109(b)可在混合器220处与以109(d)示意性示出的第二换热器元件200(b)的出口流混合。混合器220产生流至燃烧区段26的温度/压力标准化的冷却剂流111(a)。在各种实施例中，冷却剂流111(a)可限定向燃烧区段26提供冷却的压缩空气。在其它实施例中，冷却剂111(a)限定用于产生燃烧气体86的燃料。

大体上参照图3-6中提供的实施例，冷却剂供应系统110可限定部分闭环或基本上闭环的回路。例如，冷却剂109可通过一个或多个换热器元件200成热连通流动，且回到(作为冷却剂111)冷却剂供应系统110。作为另一个示例，在回到冷却剂供应系统110之前，冷却剂109,111还可与一个或多个其它系统(大体上如轴承组件、ECS、齿轮组件、阻尼器、电机、电子设备、计算机或液压系统或散热装置)成热连通流动。

现在参照图7-8，提供了包括大体上关于图1-5示出和描述的CCA换热器100的发动机10的另一个示例性流程示意图。参照图7-8，发动机10还可包括压缩机区段21与CCA换热器100之间的成串流布置的增压压缩机21(a)。增压压缩机21(a)增大至CCA换热器100中的压缩空气99的入口压力，由箭头99(c)示意性示出。因此，CCA换热器100可限定相对于来自增压压缩机21(a)的压缩空气99(c)的增大压力的较高压力损失，以便限定如上文所述的出口温度和出口压力(如，大于燃烧气体86的压力)的压缩空气101。

现在参照图9，提供了包括大体上关于图1-7示出和描述的CCA换热器100的发动机10的另一个示例性流程示意图。在大体上提供的实施例中，冷却剂109,111流过成基本上闭环布置的多个CCA换热器系统100和冷却剂供应系统110。多个CCA换热器系统100和冷却剂供应系统110相对于穿过其中的冷却剂流109,111设置成串流布置。

仍参照图9，来自压缩机区段21中的压缩空气81的级中流的压缩空气流91被提取且提供至CCA换热器100。压缩空气流91提供成与来自上游CCA换热器100的出口冷却剂流111处于热连通。所得的冷却的压缩空气流104提供至膨胀区段31处的次级流径32。更具体而言，压缩空气流104提供在次级流径32中的相对下游，如提供至与HP涡轮28相反的LP涡轮30(图1)。

来自压缩机区段21下游的另一压缩空气流92被提取且提供至另一个CCA换热器100。冷却剂流109被提供至CCA换热器100而与压缩空气流92处于热连通，以产生限定期望的出口温度和出口压力的压缩空气流102,103。如前文所述，压缩空气流92限定比压缩区段21中进一步上游提取的压缩空气流91大的温度和压力。因此，压缩空气92提供至更上游的CCA换热器100，使得冷却剂109相对于从CCA换热器100流出且提供至另一个CCA换热器100的冷却剂111，限定更冷的温度或大体上更大的热传递潜力。

备选地，压缩空气流91限定比在压缩机区段21进一步下游提取的压缩空气流92小的温度和压力。因此，压缩空气91提供至更下游的CCA换热器100，使得冷却剂111相对于提供至上游CCA换热器100的冷却剂109，限定更热的温度或大体上更小的热传递潜力。

现在参照图10-11，大体上提供了概述用于操作热力发动机的换热器系统的方法(下文为"方法1000")的示例性步骤的流程图。方法1000可在关于图1-9大体上示出和描述的发动机10的各种实施例中使用或实施。尽管下文参照关于图1-9示出和描述的发动机10和CCA换热器100的实施例描述方法1000，但应认识到，方法1000可进一步在其它发动机和换热器系统中使用或实施。更进一步，尽管方法1000在下文中以特定顺序呈现，但应认识到，方法1000可重新排序、重排，或者移除、省略或重新布置步骤，而不脱离本公开内容的范围。

又更进一步，方法1000可经由发动机10(图1)处的控制器211执行，以便选择性地流动、调整、调节或改变一个或多个压缩空气流91, 92, 99, 101, 102, 103, 104或冷却剂流109,111、阀210或冷却剂供应系统110。控制器211的各种实施例配置成存储和执行指令以执行操作，如本文提供的方法1000的实施例的一个或多个步骤。控制器211进一步配置成传输、命令、接收或存储用于操作包括CCA换热器100的发动机10的指令或数据。大体上，控制器211可对应于任何适合的基于处理器的装置，包括一个或多个计算装置。例如，图1示出了可包括在控制器211内的适合构件的一个实施例。

如图1中所示，控制器211可包括处理器212和相关联的存储器214，其配置成执行多种计算机实施的功能(例如，执行本文公开的方法、步骤、计算等)。如本文使用的，用语"处理器"不但指本领域中被称为包括在计算机中的集成电路，而且指控制器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)，以及其它可编程电路。此外，存储器214可大体上包括存储器元件，包括但不限于，计算机可读介质(例如，随机存取存储器(RAM))、计算机可读非易失性介质(例如，闪速存储器)、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)、数字多功能盘(DVD)和/或其它适合的存储器元件，或其组合。在各种实施例中，控制器211可限定全权限数字式发动机控制器(FADEC)、螺旋桨控制单元(PCU)、发动机控制单元(ECU)或电子发动机控制系统(EEC)中的一个或多个。

如所示的，控制器211可包括存储在存储器214中的控制逻辑216。控制逻辑216可包括指令，指令在由一个或多个处理器212执行时，致使一个或多个处理器212执行操作(如，方法1000和其实施例中概述的那些)。因此，指令可包括方法1000的一个或多个步骤。更进一步，操作可包括执行方法1000的一个或多个步骤。在各种实施例中，存储器214还可包括存储数据的一个或多个表格、图表、函数或图，其可使压缩空气或冷却剂温度或压力对应于CCA换热器100的期望功能，以便产生压缩空气101的期望出口温度和压力。

另外，如图1中所示，控制器211还可包括通信接口模块230。在各种实施例中，通信接口模块230可包括用于发送和接收数据的相关联的电子电路。因此，控制器211的通信接口模块230可用于从CCA换热器100、冷却剂供应系统110、压缩机区段21、燃烧区段26或涡轮区段31或旁通空气流通路48,49接收数据。数据可包括但不限于振动数据、表面温度、流体温度、压力和/或流速或转速或加速度。此外，通信接口模块230还可用于与发动机10的包括任何数量的传感器的任何其它适合的构件通信，所述传感器配置成监测发动机10的一个或多个操作参数，如但不限于，压缩空气或冷却剂的参数(例如，用于对流体流进行计算的流量、压力、体积、面积或其它几何形状，或流体密度等)。应认识到，通信接口模块230可为适合的有线和/或无线通信接口的任何组合，且因此可经由有线和/或无线连接而通信地联接至发动机10的一个或多个构件。

方法1000包括：在1010处使限定入口温度和入口压力的压缩空气99从核心流径19流至CCA换热器100而与来自冷却剂供应系统110的冷却剂109处于热连通；以及在1020处使压缩空气101从CCA换热器100流至热区段33(例如，在次级流径27,32处)，其中压缩空气101限定比压缩空气99的入口温度小大约2%与大约50%(包括在内)之间的出口温度，以及压缩空气99的入口压力的大约90%或更大的热区段33处(例如，次级流径27,32处)的出口压力。

在各种实施例中，方法1000在1020处还包括限定比热区段33处的压缩空气99的入口温度小大约10%与大约50%(包括在内)之间的出口温度。在其它各种实施例中，方法1000在1020处还包括限定比热区段33处的压缩空气99的入口温度小大约20%到大约50%(包括在内)之间的出口温度。

在各种实施例中，使压缩空气99流动包括生成穿过发动机10的压缩空气流81,82。在一个实施例中，该方法1000还包括在1022处生成在高功率状态(例如，起飞功率，或发动机的一个或多个转轴的最大转速的90%与105%(包括在内)之间)下限定的压缩空气流81,82；以及在1024处将压缩空气流81,82的至少一部分从压缩机区21提取至CCA回路105。高功率状态下生成压缩空气流81,82还包括在1026处操作CCA换热器100以生成限定燃料的冷却剂109处的最大温度升高。在高功率状态下生成压缩空气流还可包括操作CCA换热器100以生成冷却剂109处的最大温度升高，该冷却剂109限定旁通空气78,79、制冷剂、超临界流体、液态金属、燃料、惰性气体或压缩空气或其组合中的一个或多个。

在另一个实施例中，生成压缩空气流81,82还包括在1023处，在低或中功率状态(例如，点火、地面怠速、飞行怠速、巡航或进近状态，或发动机的一个或多个转轴的最大转速的20%与高达90%之间)下在压缩机区段21处生成压缩空气流81,82。在低或中功率状态下生成压缩空气流还包括操作CCA换热器100以生成冷却剂处的最大温度升高，该冷却剂限定燃料、制冷剂、超临界流体、液态金属或惰性气体。生成压缩空气流并提供至CCA换热器100还可包括在1025处中断限定旁通空气流78,79中的一个或多个的冷却剂流109，同时发动机10限定一个或多个低或中功率状态。

方法1000还可包括在1030处调节CCA换热器100处的阀210，以限定压缩空气流101的不同温度和不同压力。方法1000还可包括在1040处经由调整在压缩机区段21中来自核心流径19的压缩空气99从其处被提供至CCA换热器100的位置来调整压缩空气101的入口温度和入口压力中的一个或多个。例如，调整在压缩机区段21中从其处从核心流径19获取压缩空气99的位置包括将进入CCA换热器100的压缩空气99从压缩空气91调整或调节成压缩空气92。在其它各种实施例中，调整或调节压缩空气流99可包括调整沿压缩机区段21从其处从核心流径19中的流81获取压缩空气流91的位置。作为又一个示例，方法1000在1040处可包括混合来自核心流径19的压缩空气流91,92。

方法1000还可包括在1050处至少基于发动机10的操作状态来确定压缩空气101的期望出口温度、出口压力或两者。在各种实施例中，发动机10的操作状态至少基于在核心流径19处的压缩空气81,82的压力、温度、流速或它们的组合。

方法1000还可包括在1060处调节CCA换热器100处的一个或多个阀210，以使第一出口温度和/或第一出口压力的冷却剂109(a)与入口温度和/或入口压力的冷却剂109(d)相混合，以产生期望的出口压力和温度的冷却剂111(a)，如关于图6示出和描述的。

如上文关于图1-9所述的，方法1000还可包括在1070处将冷却剂109的温度保持在相对于从CCA换热器100流出的冷却剂流111的期望出口温度和/或压力的操作约束内。例如，在各种实施例中，操作约束包括燃烧区段处的最大燃料温度、最大润滑剂温度，或最小化旁通空气流量中的一个或多个。

CCA换热器100的全部或部分可为单个整体式构件的部分，且可由本领域技术人员通常已知的任何数量的工艺制造。此外，经由称为"增材制造"或"3D打印"的任何数量的制造工艺，CCA换热器100可构造为单个整体式构件，或多个构件。另外，任何数量的铸造、机加工、焊接、钎焊或烧结工艺或它们的任何组合可用于构造CCA换热器100。此外，CCA换热器100可构成一个或多个独立构件，其被机械地连结(例如，通过使用螺栓、螺母、铆钉或螺钉，或焊接或钎焊工艺，或它们的组合)，或在空间中定位成实现如同制造或组装为一个或多个构件的基本上相似的几何形状、空气动力学或热动力学结果。适合材料的非限制性示例包括高强度钢或镍基和钴基合金，或它们的组合。

本书面描述使用了示例来公开本发明，包括最佳模式，且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统，以及执行任何并入的方法。本发明的可获得专利的范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例包括不异于权利要求的字面语言的结构要素，或如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差别的等同结构要素，则此类其它示例旨在处于权利要求的范围内。