专利名称：用于冷却发动机内的流体流的系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于冷却发动机内的流体流的系统及方法。
背景技术：
某些发电系统包括燃气涡轮发动机，该燃气涡轮发动机经配置以燃烧燃料与压缩空气的混合物，从而产生热燃烧气体。燃烧气体可以流过涡轮机，以产生用于发电机等负载的电力。某些涡轮机包括叶轮空间，该空间位于燃烧气体流动通道外，且包括热敏部件。遗憾的是，热燃烧气体可以从将流动通道与涡轮机叶轮空间隔开的密封件泄漏，从而升高叶轮空间部件的温度。
发明内容
以下概述与本发明的范围相符的某些实施例。这些实施例并不旨在限制本发明的范围，而仅在于简要概述本发明的可能形式。实际上，本发明可包括与下述实施例类似或不同的各种形式。在一项实施例中，一种系统包括发动机，所述发动机具有第一流体通道和第二流体通道，所述两个通道至少部分地彼此邻接。所述系统还包括固态热交换器，所述固态热交换器经配置以在向所述固态热交换器施加电流时，从所述第一流体通道向所述第二流体通道传热。在另一项实施例中，一种系统包括发动机，所述发动机具有第一流体通道和第二流体通道，所述两个通道至少部分地彼此邻接。所述系统还包括固态热交换器，所述固态热交换器经配置以在向所述固态热交换器施加电流时，从所述第一流体通道向所述第二流体通道传热。此外，所述系统包括控制器，所述控制器经配置以通过调整向所述固态热交换器施加的电流以在所述第一流体通道内维持所需的流体温度。在进一步实施例中，一种系统包括燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机具有第一流体通道，所述第一流体通道经配置以将从压缩机抽取的第一压缩空气输送到涡轮机叶轮空间。所述燃气涡轮发动机还包括第二流体通道，所述第二流体通道经配置以输送从所述压缩机排出的第二压缩空气。此外，所述系统包括热交换器，所述热交换器经配置以从所述第一流体通道向所述第二流体通道传热。
当参考附图及阅读以下具体实施方式
，本发明的这些和其他特征、方面和优点将变得更易理解，在附图中，类似的符号代表所有附图中类似的部分，其中:图1是示例性涡轮机系统的方框图，所述示例性涡轮机系统包括热交换器的实施例，所述热交换器经配置以降低流体通道内的流体温度；图2是涡轮机系统的一部分的示意图，所述涡轮机系统包括热交换器的实施例，所述热交换器经配置以在相邻流体通道之间传热；以及
图3是可用于图2所示涡轮机系统内的固态热交换器的透视图。
具体实施例方式以下将介绍本发明的一项或多项具体实施例。为了简要介绍这些实施例，说明书中可能不会介绍实际实施方案的所有特征。应了解，在任意工程或设计项目中开发任意此类实际实施方案时，均应当做出与实施方案特定相关的各种决定，以实现开发人员的具体目标，例如，是否要遵守系统相关和业务相关约束，这些限制可能会因实施方案的不同而有所不同。此外，应了解，此类开发可能非常复杂耗时，但无论如何对受益于本发明的一般技术人员而言，此类开发仍是常规的设计、建造和制造操作。在介绍本发明各种实施例的元件时，“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示有一个或多个元件。术语“包括”、“包含”以及“具有”旨在表示包括性含义，且表示除了所列元件夕卜，可能还有其他元件。某些燃气涡轮发动机包括从压缩机级延伸到涡轮机叶轮空间的流体通道。所述流体通道经配置以将压缩空气提供给涡轮机叶轮空间，从而在热燃烧气体与涡轮机叶轮、涡轮机轴和/或涡轮机的其他热敏部件之间提供障碍。压缩空气也用于将冷却流提供给多种涡轮机部件。当燃气涡轮发动机在高环境温度环境(例如，高于约27摄氏度)中运行时，来自压缩机级的压缩空气向涡轮机叶轮空间提供不充分的冷却。在某些实施例中，可将使流体通道与压缩机排出空气隔开的孔塞移除，以增大流向涡轮机叶轮空间的空气流。遗憾的是，空气流增多可能通过增加涡轮机内的混合损失以减小涡轮机效率。此外，一旦移除孔塞，压缩机排出空气与流体通道之间的通道就将在燃气涡轮发动机运行期间保持开放。因此，当环境温度降低(例如，夜间)时，过量的冷却空气可能提供给涡轮机叶轮空间，从而进一步降低涡轮机效率。本发明的特定实施例可以显著降低涡轮机叶轮空间内的流体温度，而不增大流向涡轮机叶轮空间的流体流(例如，压缩空气流)。例如，某些实施例包括一种燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机具有第一流体通道，所述第一流体通道经配置以将从压缩机抽取的压缩空气输送到涡轮机叶轮空间。所述燃气涡轮发动机还包括第二流体通道，所述第二流体通道经配置以输送从所述压缩机排出的压缩空气(例如，输送到燃烧室)。设有热交换器，以用于从第一流体通道向第二流体通道传热，从而降低流向涡轮机叶轮空间的空气流的温度。例如，当燃气涡轮发动机在高环境温度环境(例如，高于约27摄氏度)中运行时，可启用热交换器，以冷却流过第一流体通道的压缩空气。因此，借助于热交换器，从压缩机抽取的压缩空气可以向涡轮机叶轮空间提供充分的冷却，而不将额外的空气从第二流体通道引入涡轮机叶轮空间内(例如，不移除将第一流体通道与第二流体通道隔开的孔塞)。由于压缩机排出空气不流入涡轮机叶轮空间内，因此与将过量空气流提供给涡轮机叶轮空间相关的混合损失可以显著地减少或消除。此外，当环境温度降低(例如，夜间)时，可以停用热交换器，从而通过降低热交换器能量利用率来提高涡轮机效率。在某些实施例中，热交换器可以是固态热交换器，所述固态热交换器具有低剖面(low profile)，以适合用于燃气涡轮发动机的紧密空间内。现在参见附图，图1是涡轮机系统10(例如，燃气涡轮发动机)的方框图，所述涡轮机系统包括热交换器的实施例，所述热交换器经配置以降低流体通道(例如延伸到涡轮机叶轮空间的流体通道)内的流体温度。涡轮机系统10包括燃料喷射器12、燃料供应源14以及燃烧室16。如图所示，燃料供应源14按特定路线将液体燃料和/或天然气等气体燃料输送到燃气涡轮机系统10，燃料通过燃料喷射器12进入燃烧室16中。如以下描述，燃料喷射器12经配置以喷射燃料并将其与压缩空气混合。燃烧室16点燃并燃烧燃料空气混合物，然后将热压缩燃烧气体输送到涡轮机18中。将了解到，涡轮机18包括具有固定轮叶或叶片的一个或多个定子，以及具有相对于定子旋转的叶片的一个或多个转子。燃烧气体通过涡轮机转子叶片，从而驱动涡轮机转子旋转。涡轮机转子与轴19之间的连接使轴19旋转，从而驱动遍布于燃气涡轮机系统10中的若干部件，如图所示。最后，燃烧气体经由排气出口 20从燃气涡轮机系统10中排出。压缩机22包括刚性安装到转子的叶片，该转子由轴19驱动以旋转。随着空气流过旋转叶片，空气压力升高，从而向燃烧室16提供用于适当燃烧的充分空气。压缩机22可以经由空气进口 24将空气输入到燃气涡轮机系统10。此外，轴19可以连接到负载26，该负载可由轴19的旋转提供动力。将了解到，负载26可以是可使用燃气涡轮机系统10的旋转输出的功率的任何合适装置，例如发电设备或外部机械负载。例如，负载26可包括发电机、飞机的推进器等。空气进口 24经由冷空气进口等合适的机构将空气30导入燃气涡轮机系统10中。空气30随后流过压缩机22的叶片，该压缩机向燃烧室16提供压缩空气32。具体地，燃料喷射器12可以将压缩空气32和燃料14作为燃料空气混合物34喷射到燃烧室16中。或者，压缩空气32和燃料14可以直接喷射到燃烧室中以进行混合和燃烧。在图示的实施例中，系统10包括从压缩机22的级(例如，中间压缩机级)延伸到涡轮机18内的叶轮空间的流体通道36。流体通道36经配置以将从压缩机22抽取的压缩空气提供给涡轮机叶轮空间，从而在热燃烧气体与涡轮机叶轮、涡轮机轴和/或涡轮机18的其他热敏部件之间提供屏障(barrier)。压缩空气也用于向多种涡轮机部件提供冷却流。涡轮机系统10还包括与流体通道36流体连通的热交换器38。热交换器38经配置以从抽取空气流体通道36向涡轮机系统10内的另一流体通道(例如，压缩机排出流体通道)传热，从而降低流向涡轮机叶轮空间的空气流的温度。例如，当涡轮系统10在高环境温度环境(例如，高于27摄氏度)中运行时，可启用热交换器38，以冷却流过流体通道36的压缩空气。因此，借助于热交换器36，从压缩机22抽取的压缩空气可以向涡轮机叶轮空间提供充分的冷却，而不将额外的压缩机排出空气导入涡轮机叶轮空间中。因此，涡轮机叶轮空间可以维持在所需温度(例如，小于约400摄氏度)下，且与将过量空气流提供给涡轮机叶轮空间相关的混合损失可以显著地减少或消除。此外，当环境温度降低(例如，夜间)时，可以停用热交换器38，从而通过降低热交换器能量利用率来提高涡轮机效率。尽管以下描述的是经配置以冷却提供给涡轮机叶轮空间的抽取空气的热交换器，但应了解，可在涡轮机系统10各处使用其他热交换器，以在相邻流体通道之间传热。例如，在某些实施例中，热交换器38可以是固态热交换器，该固态热交换器具有低剖面，以适合用于燃气涡轮发动机10的紧密空间内。如图所示，固态热交换器38可用于在负载26、进口 24、空气供应源30、压缩机22、燃料喷嘴12、燃料供应源14、燃烧室16、涡轮机18和/或排气口 20内的相邻流体通道之间传热。此外，应了解，固态热交换器38可用于在一个部件(例如，压缩机、燃烧室、涡轮机等)内的第一流体通道与另一部件(例如，压缩机、燃烧室、涡轮机等)内的第二流体通道之间传热。此外，固态热交换器38可用于冷却或加热在涡轮机系统部件之间延伸的通道内的流体。此外，尽管某些图示的实施例采用固态热交换器在燃气涡轮发动机10内的相邻流体通道之间传热，但应了解，替代实施例可使用固态热交换器以在其他发动机配置(例如，往复式发动机、旋转发动机等)的相邻流体通道之间传热。图2是涡轮机系统10的一部分的示意图，所述涡轮机系统包括热交换器38的实施例，所述热交换器经配置以在相邻流体通道之间传热。如图所示，压缩机22包括多个级，这些级经配置以逐渐增加流向燃烧室16的空气流的压力。在图示的实施例中，压缩机22包括第一级叶片40、第二级叶片42、第三级叶片44以及第四级叶片46。如图所示，每个叶片沿径向47向外延伸，且每个级的叶片沿周向48大体均匀地分布在压缩机22周围。叶片围绕旋转轴49的旋转产生沿轴向51流过流体通道50的排出空气32的流。尽管图示的实施例包括四个压缩机级，但应了解，替代实施例可以包括更多或更少压缩机级(例如，1、2、
3、4、6、8、10、12、14、16、18 或更多)。在图示的实施例中，涡轮机系统10包括定位于第一级叶片40与第二级叶片42之间的端口 52。端口 52经配置以从第一压缩机级抽取压缩空气53 (例如，由第一级叶片40压缩的空气)。将了解到，随着空气在每个压缩机级的作用下逐渐受压缩，流体压力增大。因此，端口 52可以定位于合适的级对之间，以抽取具有所需压力的空气。如图所示，端口52连接到导管54，导管54延伸穿过燃气涡轮发动机10的转子56。高压填料密封件(highpressure packing seal) (HPPS) 58流体连接到导管54,且经配置以促进小部分(例如，小于约百分之一)抽取空气53流入流体通道36中。压缩空气的剩余部分流过下游压缩机级，并向涡轮机18排出。在图示的实施例中，抽取空气流体通道36从HPPS 58延伸到涡轮机叶轮空间60。如图所示，涡轮机叶轮空间60邻近涡轮机叶轮62，涡轮机叶轮62经配置以将涡轮机叶片64连接到轴19。如上所述，抽取空气流体通道36经配置以向涡轮机叶轮空间60提供压缩空气53，从而在热燃烧气体与涡轮机叶轮62、涡轮机轴19和/或涡轮机18的其他热敏部件之间提供屏障。抽取空气53还用于向多种涡轮机部件提供冷却流。如图所示，排出空气32流入燃烧室16中并与燃料反应，从而产生燃烧气体65，该燃烧气体沿轴向51和/或周向48流入涡轮机18中。在图示的实施例中，涡轮机18包括单个级，其包括第一级轮叶66和第一级叶片64。将了解到，其他涡轮机配置可包括额外的涡轮机级(例如1、2、3、4、5、6，或更多涡轮机级)。第一级轮叶66和叶片64沿径向47向外延伸，且环绕涡轮机18在周向48上大体均等地间隔。第一级轮叶66刚性安装到涡轮机18，且经配置以将燃烧气体65导向叶片64。第一级叶片64安装到叶轮62，以使流过叶片64的燃烧气体65驱动叶轮62旋转。叶轮62又连接到轴19，轴19驱动压缩机22和负载
26。燃烧气体65随后流过额外的涡轮机级，如果存在。随着燃烧气体65流过每个级，气体中的能量被转化成叶轮62的旋转能。通过每个涡轮机级后，燃烧气体65沿轴向51从涡轮机18排出。在图示的实施例中，燃气涡轮发动机10包括密封件68，该密封件经配置以大体阻止燃烧气体65流入涡轮机叶轮空间60中，从而保护热敏部件(例如，叶轮62、轴19等)免受热燃烧气体65的损害。此外，涡轮机系统10经配置以在高于燃烧气体65的更高压力下向涡轮机叶轮空间60提供抽取气体53，从而进一步降低热燃烧气体65进入涡轮机叶轮空间60中的可能性。例如，端口 52可以特别定位于压缩机22内，以在图示的涡轮机级处抽取具有高于燃烧气体65的更高压力的空气。除了阻止燃烧气体65流入涡轮机叶轮空间60中之外，抽取空气53还用于向热敏涡轮机部件(例如，涡轮机叶轮62、轴19等)提供冷却流。但是，当燃气涡轮发动机10在高环境温度环境(例如，高于约27摄氏度中)中运行时，抽取空气53可向涡轮机叶轮空间60提供不充分的冷却。因此，燃气涡轮发动机10包括热交换器38，该热交换器经配置以沿方向69通过将抽取空气流体通道36与排出空气流体通道50隔开的屏障70传热，从而冷却抽取空气53。例如，当环境温度升高到高于阈值(例如，约20摄氏度到约40摄氏度、约22摄氏度到约35摄氏度、约25摄氏度到约30摄氏度，或者约27摄氏度)时，可启用热交换器38。因此，抽取空气53的温度通过热交换器38降低，从而向涡轮机叶轮空间60提供有效冷却，而不将额外的压缩机排出空气32导向涡轮机叶轮空间60。因此，涡轮机叶轮空间60可以维持在所需温度(例如，小于约400摄氏度)下，且与将过量空气流提供给涡轮机叶轮空间60相关的混合损失可以显著地减少或消除。此外，当环境温度降低(例如，夜间)时，可以停用热交换器38，从而通过降低热交换器能量利用率来提高涡轮机效率。在图示的实施例中，热交换器38是固态热交换器，该固态热交换器经配置以在向热交换器38施加电流时，从抽取空气流体通道36向排出空气流体通道50传热。由于图示的固态热交换器38可以具有相对于蒸汽压缩热交换器的较低剖面，热交换器38可以置于燃气涡轮发动机10的紧密空间内。例如，在图示的实施例中，热交换器38被分成两个部分(例如，两个独立的热交换器)，这两个部分定位于屏障70的相对侧上。具体地讲，热交换器38的第一部分72在抽取空气流体通道36中连接到屏障70的第一侧73，且热交换器38的第二部分74在排出空气流体通道50中连接到屏障70的第二侧75。在该配置中，热交换器38的第一部分72经配置以从抽取空气53向屏障70传热，且部分74经配置以从屏障70向排出空气32传热。通过将热交换器38的各部分连接到屏障70的每一侧，热交换器38可以提供所需的冷却能力，同时减小屏障70的每一侧上的表面积覆盖。在替代实施例中，热交换器38可以延伸穿过屏障70，从而直接从抽取空气流体通道36向排出空气流体通道50传热。在图示的实施例中，传感器76设于涡轮机叶轮空间60内，且经配置以输出指示涡轮机叶轮空间60内的流体温度(例如，空气温度)的信号。以通信方式连接到传感器76的控制器78经配置以接收所述信号，并且基于所述信号而调整热交换器38的传热。在某些实施例中，控制器78可以经配置以基于涡轮机叶轮空间60的测量温度来调整供应给固态热交换器38的电流，从而改变热交换器38的传热能力并向涡轮机叶轮空间60提供所需的冷却。例如，控制器78可以经配置以将涡轮机叶轮空间60维持在低于最大阈值(例如，约400摄氏度)的温度下。如果涡轮机叶轮空间60的温度升高到高于阈值，则控制器78可以启用热交换器38，以降低抽取空气53的温度，从而向涡轮机叶轮空间60提供额外的冷却。控制器78随后可以调整热交换器38的输出，以将涡轮机叶轮空间60维持在低于最大值的温度下。如果抽取空气53提供充分冷却以在不使用额外冷却的情况下将涡轮机叶轮空间60维持在低于阈值的温度下，控制器78可以停用热交换器38以降低能量利用率。尽管上述阈值为400摄氏度，但应了解，将涡轮机叶轮空间60维持在低于更高或更低的阈值温度(例如约250、300、350、400、425、450、500或550摄氏度)下均为可取的，其取决于涡轮机系统配置。例如，在某些实施例中，最大阈值温度可以在约200摄氏度到约600摄氏度之间、在约250摄氏度到约550摄氏度之间、在约300摄氏度到约500摄氏度之间、在约350摄氏度到约450摄氏度之间，或在约400摄氏度到约450摄氏度之间。在图示的实施例中，热交换器38可经配置以将抽取空气53的温度降低至少约
10、20、30、40、50、60、70、80或90摄氏度或更多。例如，热交换器38可将抽取空气53的温度降低约10摄氏度到约100摄氏度、约20摄氏度到约90摄氏度、约30摄氏度到约80摄氏度、约40摄氏度到约70摄氏度，或约50摄氏度到约60摄氏度。但是，由于流过抽取空气流体通道36时的流动速率远小于流过排出空气流体通道50时的流动速率(例如，抽取小于约百分之一的压缩机空气)，因此排出空气32的温度可能仅略微升高。例如，在某些实施例中，抽取空气53与流过压缩机的总空气流的比率小于约0.3 %、0.6 %、0.8 %、I %、
1.2%、1.5%或2%，或更多。在进一步实例中，抽取空气53与流过压缩机的总空气流的比率可以在约0.2%到约2%之间、在约0.4%到约1.8%之间、在约0.6%到约1.6%之间、在约0.8%到约1.4%之间，或在约1.0%到约1.2%之间。因此，在某些实施例中，如果抽取空气53的温度降低约25摄氏度，则排出空气32的温度可以升高约0.05摄氏度。此外，如果抽取空气53的温度降低约50摄氏度，则排出空气32的温度可以升高约0.1摄氏度。排出空气温度的略微升高对燃烧和/或流过涡轮机18的影响可忽略不计。图3是可用于图2所示涡轮机系统10内的固态热交换器38的透视图。如图所示，固态热交换器38包括多个帕尔帖元件(Peltier element) 80,这些元件连接到屏障70的第一侧73。将了解到，每个帕尔帖元件80经配置以在向热交换器38施加电流时，以与环境热梯度相反的方向传热(例如，从较冷抽取空气53到较热排出空气32)。具体地，每个帕尔帖元件80包括多个串行电连接的脚。每个脚包括热接头和冷接头。在向帕尔帖元件80施加电流时，从每个脚的冷接头向热接头传热，从而沿方向69提供从抽取空气53到排出空气32的热流量(heat flux)。热交换器38的传热能力至少部分取决于帕尔帖元件80的数量、每个元件80的大小、每个元件80的效率，以及供应给热交换器38的电力。因此，帕尔帖元件80的数量(以及基于每个元件的大小而形成的覆盖区域)可经特别选择，以获得所需的抽取空气冷却水平。例如，图示的实施例包括9个帕尔帖元件80,这些元件呈3X3的布置。但应了解,替代实施例可包括更多或更少元件80。例如，某些实施例可以在屏障70的每一侧上包括至少100、200、300、400、500、600、700、750、800、850、900、950、1000 或更多帕尔帖元件 80。在进一步实施例中，帕尔帖元件80可以仅连接到屏障70的第一侧73，或者仅连接到屏障70的第二侧75。此外，帕尔帖元件80分布于屏障70的宽度82与长度84的范围内。在某些实施例中，帕尔帖元件80可以覆盖至少约0.5,0.7、0.9、1、1.1、1.3或1.5平方米或更大的区域。此外，由于热交换器38的传热能力至少部分取决于向每个帕尔帖元件80供应的电流，因此控制器78可以通过改变供应给热交换器38的电流来调整从抽取空气53到排出空气32的传热。例如，如果传感器76检测到涡轮机叶轮空间60内的流体温度大于最大阈值温度(例如高于约400摄氏度)，则控制器78可以启用热交换器38，以降低抽取空气53的温度，从而冷却涡轮机叶轮空间60。此外，控制器78能够以闭合环路的方式调整抽取空气53的冷却，以将叶轮空间60维持在略低于最大阈值温度的温度处。因此，热交换器38所用的电力可以限于足以提供所需冷却程度的电力。因此，相较于将额外的压缩机排出空气提供给涡轮机叶轮空间60且在空气流与燃烧气体流之间经受混合损失的实施例，图示的实施例可提闻润轮机效率。尽管上述固态热交换器38经配置以从抽取空气53向排出空气32传热，但应了解，热交换器38可以经配置以通过使经过每个帕尔帖元件80的电流反向，而从排出空气32向抽取空气53传热。此外，尽管图示的固态热交换器38采用帕尔帖元件80，但应了解，替代实施例可以采用其他固态热交换器元件，例如热离子装置、热通道(thermotunnel)装置和/或热声装置。此外，应了解，某些实施例可使用蒸汽压缩热交换器和/或其他热交换器配置来向抽取空气53提供所需程度的冷却。尽管在图示的实施例中，固态热交换器38经配置以从抽取空气流体通道36向排出空气流体通道50传热，但应了解，固态热交换器可以设于涡轮机系统10各处，以在相邻流体通道之间传热。例如，在某些实施例中，固态热交换器可以用于从抽取空气流体通道36向稀释剂或燃料流通道传热。此外，固态热交换器可以用于从流体通道向涡轮机系统10周围的环境空气流传热。在每种配置中，控制器可用于调整热交换器的输出，以获得流体通道内所需的温度。以上描述使用了多个实例来公开本发明，其中包括最佳模式，同时也让所属领域的任何技术人员能够实施本发明，包括制造并使用任何装置或系统，以及实施所涵盖的任何方法。本发明的保护范围由权利要求书限定，并可包括所属领域的一般技术人员想出的其他实例。如果此类其他实例的结构要素与权利要求书的字面意义没有不同，或如果此类其他实例包括的等效结构要素与权利要求书的字面意义无实质区别，则此类其他实例也属于权利要求书的范围。
权利要求
1.一种系统，包括: 发动机，所述发动机具有第一流体通道和第二流体通道，所述第一流体通道和所述第二流体通道至少部分彼此邻接；以及 固态热交换器，所述固态热交换器经配置以在向所述固态热交换器施加电流时，从所述第一流体通道向所述第二流体通道传热。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述第一流体通道经配置以将从所述发动机的压缩机抽取的第一压缩空气输送到所述发动机的涡轮机叶轮空间。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第二流体通道经配置以输送从所述压缩机排出的第二压缩空气。
4.根据权利要求3所述的系统，包括与所述涡轮机叶轮空间流体连通的传感器，其中所述传感器经配置以输出表示所述涡轮机叶轮空间内流体温度的信号。
5.根据权利要求4所述的系统，包括控制器，所述控制器经配置以通过根据所述信号调整至所述固态热交换器的所述电流来维持所述涡轮机叶轮空间内的所需温度。
6.根据权利要求1所述的系统，其中所述固态热交换器包括至少一个帕尔帖元件。
7.根据权利要求6所述的系统，包括将所述第一流体通道与所述第二流体通道隔开的屏障。
8.根据权利要求7所述的系统，其中第一帕尔帖元件在所述第一流体通道内连接到所述屏障的第一侧，且第二帕尔帖元件在所述第二流体通道内连接到所述屏障的第二侧。
9.根据权利要求7所述的系统，其中所述固态热交换器分布在所述屏障的至少I平方米附近。`
10.根据权利要求1所述的系统，其中所述固态热交换器经配置以将所述第一流体通道内的流体温度降低至少约25摄氏度。
11.一种系统,包括: 发动机，所述发动机具有第一流体通道和第二流体通道，所述第一流体通道和所述第二流体通道至少部分彼此邻接； 固态热交换器，所述固态热交换器经配置以在向所述固态热交换器施加电流时，从所述第一流体通道向所述第二流体通道传热；以及 控制器，所述控制器经配置以通过调整至所述固态热交换器的所述电流来维持所述第一流体通道内的所需流体温度。
12.根据权利要求11所述的系统，其中所述第一流体通道经配置以将从压缩机抽取的第一压缩空气输送到涡轮机叶轮空间，且所述第二流体通道经配置以输送从所述压缩机排出的第二压缩空气。
13.根据权利要求12所述的系统，包括与所述涡轮机叶轮空间流体连通的传感器，其中所述传感器经配置以输出表示所述涡轮机叶轮空间内流体温度的信号，且所述控制器经配置以根据所述信号调整至所述固态热交换器的所述电流。
14.根据权利要求11所述的系统，其中所述固态热交换器包括至少一个帕尔帖元件。
15.根据权利要求14所述的系统，包括将所述第一流体通道与所述第二流体通道隔开的屏障，其中第一帕尔帖元件在所述第一流体通道内连接到所述屏障的第一侧，且第二帕尔帖元件在所述第二流体通道内连接到所述屏障的第二侧。
16.—种系统,包括: 燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机包括: 第一流体通道，所述第一流体通道经配置以将从压缩机抽取的第一压缩空气输送到涡轮机叶轮空间；以及 第二流体通道，所述第二流体通道经配置以输送从所述压缩机排出的第二压缩空气；以及 热交换器，所述热交换器经配置以从所述第一流体通道向所述第二流体通道传热。
17.根据权利要求16所述的系统，包括与所述涡轮机叶轮空间流体连通的传感器，其中所述传感器经配置以输出表示所述涡轮机叶轮空间内流体温度的信号。
18.根据权利要求17所述的系统，包括控制器，所述控制器经配置以通过根据所述信号调整所述热交换器的传热来维持所述涡轮机叶轮空间内的所需温度。
19.根据权利要求16所述的系统，包括将所述第一流体通道与所述第二流体通道隔开的屏障，其中所述热交换器包括连接到所述屏障的固态热交换器。
20.根据权利要求19所述的系统，其中所述固态热交换器包括多个帕尔帖元件，至少一个帕尔帖元件在所述第一流体通道内连接到所述屏障的第一侧，且至少一个帕尔帖元件在所述第二流体通道 内连接到所述屏障的第二侧。
全文摘要
本发明提供一种用于冷却发动机内的流体流的系统，所述系统包括发动机，所述发动机具有第一流体通道和第二流体通道，所述第一流体通道和第二流体通道至少部分地彼此邻接。所述系统还包括固态热交换器，所述固态热交换器经配置以在向所述固态热交换器施加电流时，从所述第一流体通道向所述第二流体通道传热。
文档编号F02C7/14GK103104344SQ201210390539
公开日2013年5月15日 申请日期2012年10月15日 优先权日2011年10月14日
发明者P.恩, G.S.劳 申请人:通用电气公司