再生燃料加热系统的制作方法

1.本主题大体上涉及热管理系统，并且更具体地，涉及利用加热燃料的热管理系统。


背景技术：

2.诸如飞行器的运载工具，以及例如可用于这种运载工具的发电或用于其他应用的诸如燃气涡轮发动机的发动机，通常具有一个或多个生成热量的系统。通常，提供热管理系统(tms)来管理运载工具和/或发动机的热量生成。由运载工具和/或发动机生成的热量，或由这种运载工具和/或发动机的一个或多个系统生成的热量，可用于加热由运载工具和/或发动机消耗的燃料，因为燃烧较高温度的燃料可以例如为飞行器提供较大的推进效率。然而，热管理系统往往在容量与需求之间存在不匹配。例如，在某些操作状况或模式(诸如飞行器起飞)期间可能生成的燃料加热容量比在那些操作状况期间所需的燃料加热容量更多，同时在对加热燃料具有较高或较大需求的操作状况期间生成较少的燃料加热容量。因此，有助于克服这些问题和/或利用潜在机会(诸如发动机和/或运载工具燃料的热容量)的对于诸如飞行器的运载工具、发动机(包括运载工具的发动机)和功率/热管理系统的改进将是有用的。


技术实现要素：

3.本发明的方面和优点将在下面的描述中部分阐述，或者可以从描述中显而易见，或者可以通过本发明的实践来学习。
4.在本主题的一个示例性实施例中，提供了一种系统。该系统包括用于提供第一热流体的流动的热源，和用于燃料流动的燃料流动路径。燃料流动路径包括燃料蓄能器和第一热交换器，第一热交换器用于第一热流体与燃料之间的热传递。第一热交换器包括用于接收第一热流体的流动的第一热流体入口和用于接收燃料的流动的燃料入口。第一热流体在第一热交换器的第一热流体入口处具有第一热流体入口温度，并且燃料在第一热交换器的燃料入口处具有燃料入口温度。第一热流体入口温度大于燃料入口温度，使得燃料通过与第一热流体在第一热交换器中的热传递而被加热。燃料蓄能器被构造用于累积加热燃料的至少一部分。
5.在本主题的另一示例性实施例中，提供了一种操作系统的方法。该方法包括选择性地操作热传输回路，以在热源与中间燃料回路之间传递热能，从而加热在中间燃料回路中流动的燃料。该方法进一步包括选择性地操作中间燃料回路，以将加热燃料存储在燃料蓄能器中，其中热能通过热交换系统来被传递。
6.在本主题的又一示例性实施例中，提供了一种操作燃气涡轮发动机的系统的方法。该方法包括操作第一燃料系统和操作第二燃料系统，第二燃料系统被构造用于接收来自第一燃料系统的燃料。第二燃料系统包括燃料蓄能器。热源与第二燃料系统中的燃料热连通，并且来自热源的热量被传递到第二燃料系统中的燃料以加热燃料。加热燃料在燃气涡轮发动机的第一操作模式期间被累积在燃料蓄能器中，用以在燃气涡轮发动机的第二操
作模式期间由燃气涡轮发动机使用。
7.参考以下描述和所附权利要求，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好地理解。并入本说明书中并构成本说明书一部分的附图图示了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
附图说明
8.在参考附图的说明书中，针对本领域普通技术人员，阐述了本发明包括其最佳模式的完整且能够实现的公开，其中：
9.图1a是根据本主题的示例性实施例的飞行器运载工具的俯视图。
10.图1b是图1a的示例性飞行器运载工具的侧视图。
11.图1c是根据本主题的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性截面图。
12.图2-7b是根据本主题的各种示例性实施例的热管理系统的流程图。
具体实施方式
13.现在将详细地参考本发明的实施例，本发明的实施例的一个或多个示例在附图中被图示。详细描述使用数字和字母标记来指代图中的特征。图和描述中的相同或类似的标记已用于指代本发明的相同或相似的部分。
[0014]“示例性”一词在本文中用于表示“用作示例、实例或图示”。本文中描述为“示例性”的任何实施不一定被解释为比其他实施优选或有利。
[0015]
如本文所使用的，术语“第一”、“第二”和“第三”可以互换使用，以使一个部件区别于另一个部件，并且不旨在表示单个部件的位置或重要性。
[0016]
术语“前向”和“后向”指的是燃气涡轮发动机或运载工具内的相对位置，并且指的是燃气涡轮发动机或运载工具的正常操作的流体流动路径。例如，对于燃气涡轮发动机，前向指的是更靠近发动机入口的位置，以及后向指的是更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。
[0017]
术语“上游”和“下游”指的是相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”指的是流体从其流动的方向，“下游”指的是流体向其流动的方向。
[0018]
除非本文另有规定，否则术语“联接”、“固定”，“附接到”等指的是两者直接联接、固定或附接，以及通过一个或多个中间部件或特征来间接联接、固定或附接。
[0019]
除非上下文另有明确指出，否则单数形式“一”、“一种”和“该”包括复数参考。
[0020]
本文在整个说明书和权利要求书中所使用的近似语言被应用于修饰任何可以允许变化而不会导致与之相关的基本功能改变的定量表示。因此，由例如“大约”、“近似”和“基本上”的一个或多个术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些实例中，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度，或者用于构造或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。近似语言可以指的是在单个值、值的范围和/或限定值的范围的端点中的任何一个的+/-1、2、4、10、15或20％的余量内。
[0021]
这里以及在整个说明书和权利要求书中，范围限制被组合和互换，除非上下文或语言另有指出，否则这些范围被识别并且包括其中包含的所有子范围。例如，本文公开的所有范围包括端点，并且端点能够彼此独立地组合。
[0022]
现在参考附图，其中在所有图中，相同的数字表示相同的元件。图1a提供可并入本
主题的各种实施例的示例性飞行器运载工具10的俯视图。图1b提供如图1a所示的飞行器10的左舷24的视图。如图1a和1b共同所示，飞行器10限定延伸穿过其中的纵向方向l、竖直方向v、横向方向t、前向端14和后向端16。
[0023]
此外，飞行器10包括从飞行器10的前向端14朝向飞行器10的后向端16纵向延伸的机身20，以及一对机翼22，或者更确切地说，第一机翼22a和第二机翼22b。第一机翼22a从机身20的左舷24大致沿着相对于纵向方向l的横向方向t从机身20向外延伸。进一步地，第二机翼22b类似地从机身20的右舷26大致沿着相对于纵向方向l的横向方向t从机身20向外延伸。所描绘的示例性实施例的每个机翼22a、22b包括一个或多个前缘襟翼28和一个或多个后缘襟翼30。
[0024]
仍参考图1a和1b的示例性飞行器10，飞行器10进一步包括竖直稳定器32和一对水平稳定器36，竖直稳定器32具有用于偏航控制的方向舵襟翼34，每个水平稳定器36具有用于桨距控制的升降舵襟翼38。机身20另外包括外表面40。然而，应当理解，在本公开的其他示例性实施方式中，飞行器10可以另外或替代地包括可以直接沿着竖直方向v或水平/横向方向t延伸或可以不直接沿着竖直方向v或水平/横向方向t延伸的稳定器的任何其他适当构造。此外，替代的稳定器可以是任何合适的形状、尺寸、构造或取向，同时保持在本主题的范围内。
[0025]
图1a和1b的示例性飞行器10进一步包括推进系统。所描绘的示例性推进系统包括多个飞行器发动机，这些飞行器发动机中的至少一个飞行器发动机被安装到一对机翼22a、22b中的每一个机翼。具体地，多个飞行器发动机包括安装到第一机翼22a的第一飞行器发动机42和安装到第二机翼22b的第二飞行器发动机44。在至少某些示例性实施例中，飞行器发动机42、44可以被构造成以翼下构造悬挂在机翼22a、22b下方的涡轮风扇喷气发动机(参见例如图1c)。然而，替代地，在其他示例性实施例中，可以提供任何其他合适的飞行器发动机。例如，在其他示例性实施例中，第一和/或第二飞行器发动机42、44可以被构造成涡轮喷气发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机等。进一步地，在还有的其他示例性实施例中，推进系统可以包括一个或多个电动或混合电动飞行器发动机(例如，电风扇)。
[0026]
现在参考图1c，提供根据本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性截面图。更具体地，对于图1c的实施例，燃气涡轮发动机是高旁通涡轮风扇喷气发动机200，在本文中称为“涡轮风扇发动机200”或“发动机200”。值得注意的是，在至少某些实施例中，图1a和1b的飞行器发动机42、44可以以与下面讨论的图1c中描绘的示例性涡轮风扇发动机200基本相同的方式来被构造。
[0027]
如图1c所示，涡轮风扇发动机200限定轴向方向a(平行于提供用于参考的纵向中心线201延伸)、径向方向r和周向方向(围绕轴向方向a延伸；图1c中未描绘)。通常，涡轮风扇发动机200包括风扇区段202和设置在风扇区段202下游的涡轮机204。
[0028]
所描绘的示例性涡轮机204大体上包括限定环形入口208的基本管状的外壳206。外壳206以串行流动关系包围包括增压器或低压(lp)压缩机210和高压(hp)压缩机212的压缩机区段；燃烧区段214；包括高压(hp)涡轮216和低压(lp)涡轮218的涡轮区段；和喷射排气喷嘴区段220。压缩机区段、燃烧区段214和涡轮区段一起至少部分地限定了从环形入口208延伸到喷射排气喷嘴区段220的核心空气流动路径221。涡轮风扇发动机200进一步包括一个或多个驱动轴。更具体地，涡轮风扇发动机200包括高压(hp)轴或线轴222和低压(lp)
轴或线轴224，高压(hp)轴或线轴222将hp涡轮216驱动地连接到hp压缩机212，低压(lp)轴或线轴224将lp涡轮218驱动地连接到lp压缩机210。
[0029]
对于所描绘的实施例，风扇区段202包括风扇226，风扇226具有以间隔开的方式联接到盘230的多个风扇叶片228。如所描绘的，风扇叶片228大体上沿着径向方向r从盘230向外延伸。风扇叶片228和盘230能够通过lp轴224一起围绕纵向轴线201旋转。在一些实施例中，可以包括具有多个齿轮的动力齿轮箱，用于将lp轴224的旋转速度逐步降低到更有效的旋转风扇速度。
[0030]
仍参考图1c的示例性实施例，盘230被可旋转的前毂或机舱236覆盖，前毂或机舱236具有空气动力学轮廓以促进气流通过多个风扇叶片228。另外，示例性风扇区段202包括环形风扇壳体或外机舱238，环形风扇壳体或外机舱238周向地围绕风扇226和/或涡轮机204的至少一部分。应当理解，机舱236可以被构造成通过多个周向间隔开的出口导向轮叶240相对于涡轮机204被支撑。此外，机舱238的下游区段242可以在涡轮机204的外部上延伸，以便在其之间限定旁通气流通道244。
[0031]
在涡轮风扇发动机200的操作期间，一定量空气246通过机舱238和/或风扇区段202的关联入口248进入涡轮风扇发动机200。当一定量空气246穿过风扇叶片238时，由箭头250指示的空气246的第一部分被引导或导向到旁通气流通道244中，并且由箭头252指示的空气246的第二部分被引导或导向到lp压缩机210。第一部分空气250和第二部分空气252之间的比率通常被称为旁通比。当第二部分空气252被导向通过高压(hp)压缩机212并进入燃烧区段214时，第二部分空气252的压力随后增加，第二部分空气252在燃烧区段214中与燃料混合并燃烧以提供燃烧气体254。
[0032]
燃烧气体254被导向通过hp涡轮216，来自燃烧气体254的一部分热能和/或动能在hp涡轮216处经由联接到外壳206的hp涡轮定子轮叶和联接到hp轴或线轴222的hp涡轮转子叶片的连续级被提取，因而使得hp轴或线轴222旋转，从而支持hp压缩机212的操作。然后，燃烧气体254被导向通过lp涡轮218，在lp涡轮218处经由联接到外壳206的lp涡轮定子轮叶和联接到lp轴或线轴224的lp涡轮转子叶片的连续级从燃烧气体254提取第二部分热能和动能，因而使得lp轴或线轴224旋转，从而支持lp压缩机212的操作和/或风扇226的旋转。
[0033]
燃烧气体254随后被导向通过涡轮机204的喷射排气喷嘴区段220以提供推进推力。同时，当第一部分空气250在从涡轮风扇发动机200的风扇喷嘴排气区段256被排放之前被导向通过旁通气流通道244时，第一部分空气250的压力显著增加，也提供了推进推力。hp涡轮216、lp涡轮218和喷射排气喷嘴区段220至少部分地限定了用于将燃烧气体254导向通过涡轮机204的核心空气流动路径221。
[0034]
如上所述，第二部分空气252在燃烧区段214中与燃料混合以产生燃烧气体254。如图1c中示意性地示出，发动机200可以包括用于向发动机200的燃烧区段214提供燃料的燃料输送系统260。燃料输送系统260可以包括燃料箱262和一个或多个燃料输送管路264，燃料输送管路264可以形成从燃料源(燃料箱262)到燃烧区段214的燃料流动路径。然而，在其他实施例中，燃料输送系统260可以被认为是其中安装有发动机200的诸如飞行器10的运载工具的一部分，而不是作为发动机200的一部分。进一步地，应当理解，尽管本文中未描述，但是示例性飞行器10可以包括用于向发动机42、44提供燃料的燃料输送系统，诸如燃料输送系统260，发动机42、44可以被构造成如关于发动机200所描述的那样或可以不被构造成
如关于发动机200所描述的那样。
[0035]
应当理解，图1c中描绘的示例性涡轮风扇发动机200仅作为示例提供。在其他示例性实施例中，任何其他合适的发动机可以与本公开的方面一起使用。例如，在其他实施例中，发动机可以是任何其他合适的燃气涡轮发动机，诸如涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机等。以这种方式，应当进一步理解，在其他实施例中，燃气涡轮发动机可以具有任何其他适当的构造，诸如轴、压缩机、涡轮、风扇等的任何其他适当数量或布置。此外，尽管图1c中描绘的示例性燃气涡轮发动机被示意性地示出为直接驱动、固定桨距的涡轮风扇发动机200，但是在其他实施例中，本公开的燃气涡轮发动机可以是齿轮传动的燃气涡轮发动机(即，包括在风扇226和驱动风扇的轴(诸如lp轴224)之间的齿轮箱)，可以是可变桨距的燃气涡轮发动机(即，包括风扇226，风扇226具有能够围绕其各自的桨距轴线p旋转的多个风扇叶片228)等。进一步地，尽管在本文中未描绘出，但是在其它实施例中，燃气涡轮发动机可以是任何其它合适类型的燃气涡轮发动机，诸如并入发电系统的工业燃气涡轮发动机、航海燃气涡轮发动机等。更进一步地，在替代实施例中，本公开的方面可以并入任何其他类型的发动机(诸如往复式发动机)，或以其他方式与任何其他类型的发动机(诸如往复式发动机)一起使用。
[0036]
现在转到图2，本主题还提供热管理系统，诸如可以与发动机200一起使用。更具体地，热管理系统100(tms 100或系统100)可以管理发动机200和/或其中安装有发动机200的运载工具10的一个或多个系统和/或设备的热瞬变。例如，为了管理热瞬变，可以使用系统100来加热燃料并存储加热燃料，以用于在发动机200或包括发动机200的运载工具10的某些操作模式期间使用。
[0037]
如图2所示，系统100大体上可以包括用于提供第一热流体h1的流动的热源102和用于燃料f的流动(即燃料f的质量流)的燃料流动路径104。燃料流动路径104包括燃料蓄能器106和用于第一热流体h1与燃料f之间的热传递的第一热交换器108。第一热交换器108包括用于接收第一热流体h1的流动的第一热流体入口110和用于接收燃料f的流动的燃料入口112。第一热流体h1在第一热流体入口110处具有第一热流体入口温度t
h1
，并且燃料f在燃料入口112处具有燃料入口温度t
fi
。在示例性实施例中，第一热流体入口温度t
h1
大于燃料入口温度t
fi
，使得燃料f通过在第一热交换器108中与第一热流体h1的热传递而被加热。因此，第一热交换器108也可以称为燃料加热器。
[0038]
燃料蓄能器106被构造用于累积加热燃料f的至少一部分。即，在第一热交换器108中被加热的燃料f的至少一部分可以沿着燃料流动路径104从第一热交换器108流向燃料蓄能器106，加热燃料f可以被存储在燃料蓄能器106中，以用于在例如运载工具和/或发动机200的某些操作模式期间使用。燃料蓄能器106也可以被称为作为加热燃料的蓄能器而被操作的燃料箱。进一步地，应当理解，“加热燃料”可以指与诸如第一热流体h1的热流体热交换之后比与热流体热交换之前处于更高温度的燃料f。此外，如本文进一步描述的，燃料f可以从燃料源，诸如运载工具10和/或发动机200的主燃料箱，例如图1c中所示的燃料箱262，被输送到燃料流动路径104。加热燃料f可以比存储在主燃料箱中的燃料f和/或从主燃料箱或其他燃料源被输送到燃料流动路径104的燃料f处于更高或更大的温度。在其他实施例中，燃料蓄能器106可以是飞行器燃料箱，例如燃料箱262。因此，系统100可以不依赖于飞行器主燃料箱，其中燃料蓄能器106是飞行器主燃料箱与发动机之间(例如，主燃料箱262与发动
机200之间)的中间容器，或者可以包括飞行器主燃料箱。中间燃料蓄能器106可以比主飞行器燃料箱小，从而导致更快的燃料加热时间和/或更低的总能量以将较少量的燃料f提高到最佳燃烧温度。进一步地，分开的热燃料蓄能器106允许飞行器(例如，运载工具10)在故障状况或其他修正操作模式下切换回未加热的主飞行器箱。
[0039]
应当理解，本文使用的术语“加热燃料f”表示已经通过与第一热流体h1的热交换而被加热的燃料f。即，燃料入口温度t
fi
小于燃料出口温度t
fo
。燃料出口温度t
fo
是在与第一热流体h1热交换之后从第一热交换器108离开时，即在燃料出口115处的燃料温度。
[0040]
如图2的示例性实施例所示，加热燃料f的剩余部分(即，燃料f的不流向燃料蓄能器106的部分)可以流向在第一热交换器108下游的燃料燃烧位置114；燃料燃烧位置114可以例如是发动机的燃烧器或燃烧区段，诸如发动机200的燃烧区段214。因此，燃料f在流向燃料蓄能器106(其可以被称为燃料流f
tank
)之前，和/或在流向燃料燃烧位置114(其可以被称为燃料流f
burn
)之前，可以通过与热流体h的热交换而被加热，加热燃料f在燃料蓄能器106处被存储以供以后使用，加热燃料f在燃料燃烧位置114处可以被运载工具10和/或发动机200消耗。即，可以将由热源102生成的备用加热容量hc
heat
累积在存储在燃料蓄能器或箱106中的燃料f中以供以后例如响应于增加的燃料需求d
fuel
使用。因此，燃料回路104具有燃料系统加热容量hc
fuel
，其可以被理解为例如在第一热交换器108处的燃料回路104的最大可能的热传递速率的度量。
[0041]
在各种实施例中，热源102是在升高的温度(例如，大于最大燃料温度)下的气流，最大燃料温度可以是燃料f的热解极限，并且在示例性实施例中，最大燃料温度可以在600
°
f至1000
°
f的范围内。例如，第一热流体h1可以是诸如发动机200的燃气涡轮发动机的发动机引气。参考图3，在一些实施例中，系统100包括动力单元116，动力单元116包括涡轮118和发电机120，并且第一热流体h1是来自涡轮118的排出空气。应当理解，动力单元116可以是用于为运载工具10和/或发动机200的特定系统、单元等生成动力的辅助动力单元。在这种实施例中，涡轮118可以接收例如来自燃烧器等的燃烧产物121的流动。更具体地，燃烧器可以接收例如来自燃料源(诸如燃料箱262)的发动机引气和燃料，发动机引气和燃料在燃烧器中混合并燃烧以形成燃烧产物121。在还有的其它实施例中，第一热流体h1可以是来自其它发动机和/或运载工具热负载的排出空气。例如，用于飞行器运载工具的热源102可以是冷却的冷却空气、环境控制系统(ecs)预冷却器、废热回收回路等。
[0042]
进一步如图2和3所示，系统100还可以包括设置在燃料流动路径104中的燃料再循环阀122。如图所示，燃料再循环阀122可以设置在第一热交换器108的下游和燃料蓄能器106的上游。燃料再循环阀122被构造成控制加热燃料f在燃料蓄能器106与燃料燃烧位置114之间的流动。更具体地，燃料再循环阀122可用于调节加热燃料f在燃料蓄能器106与燃料燃烧位置114之间的流动。因此，燃料再循环阀122可以帮助控制燃料f的燃烧流温度，这在下面将更详细地描述。
[0043]
在一些实施例中，燃料流动路径104包括用于绕过第一热交换器108的第一热交换器旁通管路124。第一旁通阀126沿着第一热交换器旁通管路124设置，用于控制燃料f在第一热交换器108与第一热交换器旁通管路124之间的流动。因此，燃料f的流动可以例如依据在燃料燃烧位置114处的当前燃料需求d
fuel
、第一热流体h1的加热容量hc
heat
等而被转向到第一热交换器108和/或转向离开第一热交换器108。在一些实施例中，第一旁通阀126可以
关闭，使得全部或基本上全部燃料f流过第一热交换器108。在其他实施例中，第一旁通阀126可以打开，使得全部或基本上全部燃料f转向到第一旁通管路124并且不流过第一热交换器108。在还有的其他实施例中，第一旁通阀126可以例如部分打开，使得燃料f的一部分流过第一热交换器108，并且燃料f的其余部分绕过第一热交换器108并流过第一旁通管路124，以返回到第一热交换器108下游的燃料流动路径104。
[0044]
进一步如图所示，燃料泵128可以设置在燃料流动路径104中，用于沿着燃料流动路径104驱动燃料f。虽然在燃料蓄能器106的下游示出，但是应当理解，燃料泵128可以沿着燃料流动路径104设置或定位在任何合适的位置，以促使燃料f沿着燃料流动路径104流动。
[0045]
在一些实施例中，燃料f可用于冷却一个或多个热负载，一个或多个热负载也可以将热量传给燃料f。更具体地，如本文更详细描述的，燃料f可以从燃料箱(诸如发动机燃料系统260的燃料箱262，其可以被称为主燃料箱)流向燃料流动路径104。一个或多个燃料冷却的负载，诸如发动机润滑油系统，可以设置在燃料蓄能器106的上游，使得负载在燃料f到达燃料蓄能器之前被燃料f冷却。替代地，燃料冷却的负载可以通过独立于第一热交换器或燃料加热器108的单独燃料返回蓄能器106回路来被处理。
[0046]
进一步如图2和3所示，一旦第一热流体h1从第一热交换器108离开，第一热流体h1就可以在下游位置132处用于冷却或其他热管理目的。例如，在第一热流体h1是空气(诸如发动机引气等)的情况下，空气在其离开第一热交换器108时可以因为与较冷的燃料f进行热交换而比其在第一热流体入口110处进入第一热交换器108时更冷。因此，空气可用于冷却其中安装有系统100的装置(诸如运载工具10和/或发动机200)的一个或多个部件。作为一个示例，从第一热交换器108排出的空气可用于发动机200的涡轮部分216、218的涡轮冷却。在空气是发动机引气的情况下，其可以在没有系统100的情况下已经用于涡轮冷却，使发动机引气经过系统100可以进一步冷却该冷却空气，即，可以在其被用于涡轮冷却之前冷却发动机引气，这可以增加空气的涡轮冷却容量等。在其它实施例中，第一热流体h1一旦离开第一热交换器108就可以以其它方式来被使用。
[0047]
现在参考图4，在一些实施例中，系统100包括热传输流动路径130或热传输总线回路，用于热传输流体t的流动通过其中。在这种实施例中，第一热交换器108可以与热传输流动路径130和燃料流动路径104流体连通，并且第一热流体h1可以是热传输流体t。此外，系统100进一步包括第二热交换器134，并且热源102向第二热交换器134提供第二热流体h2的流动，以用于第二热流体h2与热传输流体t之间的热传递。即，在图4所示的实施例中，热源102与第二热交换器134流体连通，而不是与如图2和3所示的第一热交换器108流体连通。进一步地，如图4所示，第二热交换器134可以设置在热传输流动路径130中、在第一热交换器108的上游。
[0048]
如图4的示例性实施例所示，第二热交换器134包括用于接收第二热流体h2的流动的第二热流体入口136和用于接收热传输流体t的流动的第一热传输入口138。第二热流体h2在第二热流体入口136处具有第二热流体入口温度t
h2
，并且热传输流体t在第一热传输入口138处具有第一热传输入口温度t
t1
。在示例性实施例中，第二热流体入口温度t
h2
大于第一热传输入口温度t
t1
，使得热传输流体t通过在第二热交换器134中与第二热流体h2的热传递而被加热。因此，第二热交换器134也可以被称为回路加热器或总线加热器。
[0049]
因此，图4中所示的示例性系统100利用热传输流体t来加热燃料f，而不是用来自
热源102的流体直接加热燃料f，其中热传输流体t通过来自热源102的流体而被加热，热源102具有加热容量hc
heat
，加热容量hc
heat
可以例如基于发动机200、运载工具10等的操作状况而波动，并且可以被理解为热源102在给定时间的最大可能的热传递速率的度量。因此，是热传输流动路径130，而不是燃料流动路径104，在热源102上放置加热需求d
heat
。将燃料f与热源102的热流体分离可能是期望的，例如，以通过减少燃料由于在升高的温度下意外暴露于空气而点燃的风险来增加系统100的安全性。更具体地，热传输流体t可以是惰性工作流体，其可以具有减少的可燃性，从而如果暴露于热源102的热流体或燃料f，则会减少火灾风险。
[0050]
进一步如图4所示，燃料f可以从脱氧燃料源150(下面将更详细地描述)、主燃料箱262或其他燃料源流向燃料回路104。燃料加热器阀160可以沿着来自燃料源150/262的流动路径设置，例如，以控制燃料f在燃料流动路径104与燃料燃烧位置114之间的流动，燃料f在燃料流动路径104处如本文所述地被加热。例如，可以使用阀160来调节来自燃料源150/262的燃料f的流率，使得在燃料燃烧位置114处的较高燃料需求d
fuel
的时段期间将较高流率f
burn
发送到燃料燃烧位置114。即，阀160可以是分流或分流器阀，在燃料燃烧位置114与燃料流动路径104之间分流或转向燃料f的流动，以确保例如在特定飞行器任务航段期间的充足燃料供应。
[0051]
仍然参考图4，在一些实施例中，系统100进一步包括第三热交换器140，用于冷却流体c与热传输流体t之间的热传递，例如，以进一步冷却热传输流体t。如图4所示，第三热交换器140可以设置在热传输流动路径130中、在第一热交换器108的下游。此外，第三热交换器140包括用于接收冷流体c的流动的冷流体入口142和用于接收热传输流体t的流动的第二热传输入口144。冷流体c在冷流体入口142处具有冷流体入口温度tc，并且热传输流体t在第二热传输入口144处具有第二热传输入口温度t
t2
。在示例性实施例中，第二热传输入口温度t
t2
大于冷流体入口温度tc，使得热传输流体t通过在第三热交换器140中与冷流体c的热传递而被冷却。因此，第三热交换器140也可以被称为回路冷却器或总线冷却器。
[0052]
此外，传输泵145可以设置在热传输流动路径130中，用于沿着热传输流动路径130驱动热传输流体t。然而，在一些实施例中，可以省略传输泵145。此外，应当理解，如图4所示的传输泵145的位置仅作为示例，并且传输泵145可以沿着热传输流动路径或回路130设置在任何合适的位置。
[0053]
如图4所示，可以在第一热交换器108处和在第三热交换器140处操作热传输回路以将热量排到冷却散热器。在一些实施例中，第三热交换器140可以是燃气涡轮发动机(诸如发动机200)的风扇出口导叶(ogv)或另一风扇流热交换器。在其他实施例中，第三热交换器140可以是运载工具系统，例如，飞行器运载工具10的运载工具系统。例如，运载工具系统可以是辅助动力单元，并且来自第一热交换器108(其也可以被称为燃料回路热交换器)下游的热传输流体t的残余能量用于将空气预热到辅助动力单元中。在还有的其它实施例中，第三热交换器140可以用作例如运载工具10和/或发动机200的废热回收回路的一部分。
[0054]
类似于第一热交换器108，可以绕过第三热交换器140，例如，以在某些操作模式期间放弃(forego)热传输流体t的冷却。如图4所示，热传输流动路径130可以包括用于绕过第三热交换器140的第三热交换器旁通管路146和沿着第三热交换器旁通管路146设置的第三旁通阀148。第三旁通阀148调节热传输流体t在第三热交换器140与第三旁通管路146之间
的流动。因此，在一些操作状况下，第三旁通阀148可以关闭，使得全部或基本上全部热传输流体t流过第三热交换器140。在其它操作状况下，第三旁通阀148可以打开，使得全部或基本上全部热传输流体t转向到第三旁通管路146并且不流过第三热交换器140。在还有的其它操作状况下，第三旁通阀148可以例如部分打开，使得热传输流体t的一部分流过第三热交换器140，并且热传输流体t的其余部分绕过第三热交换器140并流过第三旁通管路146，以返回到第三热交换器140下游的热传输流动路径130。
[0055]
此外，第一热交换器108和/或第三热交换器140可以是再生热交换器(rhx)以存储附加热能。更具体地，热交换器108和/或140可以包括处于固态金属或相变物质形式的附加热质量，其能够在某些系统操作状况下存储热能，然后在其他系统操作状况下释放所存储的热能。在一些实施例中，可以关闭一个或多个阀以隔离rhx 108和/或140中的燃料f，即，使得燃料f不流过热交换器，同时通过使热传输流体t流过热传输回路来继续加热燃料f。这种燃料隔离的示例性实施例在图7a和7b中示出，其中第一热交换器108和燃料蓄能器106是相同的物理部件。
[0056]
此外，在图4所示的系统100的一些实施例中，可以省略第三热交换器140，例如，可以不需要第三热交换器140来冷却热传输流体t。更具体地，热传输流体t可以被再循环，直到第二热交换器134的第二热流体入口138接近输送到燃料燃烧位置114的燃料f的期望燃料温度。期望燃料温度可以是燃料歧管目标温度t
fm
，其中燃料燃烧位置114包括燃料歧管。一旦达到或几乎达到期望燃料温度(例如，燃料歧管目标温度t
fm
)，就可以停止热传输流体t的再循环，并且燃料f可以在期望燃料温度或接近期望燃料温度时流向燃料燃烧位置114，和/或可以存储在燃料蓄能器106中，以供以后在燃料燃烧位置114处使用。
[0057]
应当理解，第三热交换器140可以是任何热传输流体冷却器或总线冷却器。第三热交换器140还可以用于向燃料氧减少单元供应热量输入。如本文所使用的，术语“燃料氧减少单元”通常是指能够减少燃料的自由氧含量的装置，诸如燃料脱氧单元、燃料氧转换单元等。更具体地，如本文所述，用于燃气涡轮发动机和/或运载工具(诸如飞行器)的燃料可以是高效散热剂，以接收在发动机和/或运载工具操作期间，至少部分地由于燃料的热容量和通过加热燃料来向热力循环提供附加热能所提高的发动机功率操作效率，而生成的至少一些热量。然而，在不适当调控燃料的情况下加热燃料可能导致燃料“焦化”或形成固体颗粒，固体颗粒可能堵塞燃料系统的某些部件，诸如燃料喷嘴。减少燃料中的氧量可以有效地减少燃料焦化超过不可接受的量的可能性。因此，发动机和/或运载工具可以包括用于这种目的的燃料氧减少单元。下面将更详细地描述具有系统100的燃料氧减少单元的使用。
[0058]
现在参考图5a和5b，图示了系统100的不同操作模式，其也可以被描述为操作系统100以用于燃料再生或热燃料调度的方法。更具体地，在例如发动机200和/或运载工具10的其中使用系统100的设备的不同操作模式期间，系统100可以具有不同的构造，以累积热燃料，然后分配热燃料。例如，如图5a所示，在飞行器10(或飞行器中使用的发动机200)的高功率起飞模式或操作状况期间，热量可以被存储在燃料f中。图5b图示了在低功率模式或操作状况(诸如巡航)期间，使用在高功率模式期间加热的存储燃料f(即，热燃料燃烧)。因此，可以在低功率或巡航型状况下使用在高功率或起飞状况下存储的热量来实现热燃料的益处。在一些实施例中，使用系统100的燃料加热直接与运载工具和/或发动机冷却回路需求相结合，例如，涡轮冷却回路的热量在动力时(at power)被转储到燃料f，并且在巡航时被排回
到燃烧流。
[0059]
如图5a所示，在其中热源102可以提供第二热流体h2的显著流动(例如，在如上所述的升高的温度下的发动机引气的高流动)的高功率模式期间，燃料f可以连续地经过第一热交换器108，从而通过与热传输流体t(即，所描绘的实施例中的第一热流体h1)的热交换而被加热或加温，热传输流体t已经通过与第二热流体h2的热交换而被加热或加温。即，第一旁通阀126可以完全关闭或基本关闭，以防止燃料f绕过第一热交换器108，或仅允许燃料f的一小部分绕过第一热交换器108。燃料再循环阀122可以完全打开或基本打开，使得加热燃料f可以从第一热交换器108流向燃料蓄能器106，例如，用于存储热的或加热的燃料f，或者用于通过燃料流动路径104再循环以在第一热交换器108中接收附加加热。
[0060]
如图5b所示，在其中第二热流体h2的流动减弱(例如，其中发动机引气的流动由于巡航时的发动机功率减小而减小)的低功率模式期间，第一旁通阀126可以完全打开或基本打开，并且燃料再循环阀122可以完全关闭或基本关闭。因此，基本上全部的燃料f从燃料蓄能器106流向燃料燃烧位置114，绕过第一热交换器108并放弃再循环到燃料蓄能器106。即，要么全部燃料f流向燃料燃烧位置114，要么仅燃料f的相对低流动(或小部分)再循环通过燃料流动路径104。进一步地，第三旁通阀148可以完全关闭或基本关闭，使得热传输流体t绕过第三热交换器140，从而通过与冷却流体c的热交换而绕过热传输流体t的冷却，并且经由与热传输流体t的热交换而使燃料f的任何冷却最小化。在燃料蓄能器106中的燃料f是例如来自与热传输流体t(即，所描绘的实施例中的第一热流体h1)热交换的加热燃料的情况下，热传输流体t已经在图5a所示的高功率模式期间通过第二热流体h2而被加热，加热燃料f从而可以从燃料蓄能器106流出以在燃料燃烧位置114处被消耗(即，燃烧)。如本文所述，加热燃料f的升高的燃料温度可以提供益处，诸如使用系统100的发动机和/或运载工具的增加的性能和效率。
[0061]
转到图6，图示出了利用脱氧燃料f以及燃料混合的示例性系统100。更具体地，图6中所示的系统100利用来自燃料流动路径104的加热燃料f与来自脱氧燃料源150的非加热脱氧燃料f的混合，例如，以控制流向燃料燃烧位置114的燃料f的温度。如下文更详细地描述的混合燃料流允许燃料流动路径104中的燃料f被加热到高于燃料歧管目标温度t
fm
(如果燃料歧管目标温度t
fm
低于燃料f的热解极限)，然后通过与来自与燃料流动路径104分离或在燃料流动路径104外部的燃料源的非加热燃料f混合而冷却到燃料歧管目标温度t
fm
。应当理解，在这种实施例中，燃料燃烧位置114包括燃料歧管，燃料歧管被构造成接收处于燃料歧管目标温度t
fm
的燃料f。进一步地，系统100中的热滞后可以防止由发动机斩波(chop)引起的燃料过热状况。例如，燃料再循环阀122可以完全打开或基本打开，以随着大量燃料流过燃料回路104而从诸如热源102的热源吸收再生燃料回路104中的余热。作为另一示例，燃料混合可以在发动机关闭期间使用，其中可能期望减小燃料歧管目标温度t
fm
，例如，以防止残余燃料焦化或其他易燃性问题。应当理解，如本文所使用的，“再生”表示燃料回路104在系统操作期间补充其热燃料存储的能力或容量，并且更具体地，补充其在燃料蓄能器106中的热能累积的能力或容量。
[0062]
如图6所示，示例性系统100包括脱氧燃料源150，从脱氧燃料源150到燃料流动路径104的第一燃料管路152，从脱氧燃料源150到混合位置156的第二燃料管路154，以及从燃料流动路径104到混合位置156的第三燃料管路158。燃料加热器阀160沿着第一燃料管路
152设置，例如，以调节燃料f从燃料源150到再生燃料加热回路或流动路径104的流动。如前所述，来自脱氧燃料源150的脱氧燃料f被构造成在混合位置156处与来自燃料蓄能器106的燃料f混合以形成混合燃料fm。混合燃料fm被构造成从混合位置156流向燃料燃烧位置114，以用于消耗混合燃料fm。因此，混合燃料fm可以具有在燃料歧管目标温度t
fm
处或附近的温度。
[0063]
应当理解，脱氧燃料f、燃料流动路径104中的燃料f和混合燃料fm之间的差异是温度。更具体地，如图6所示，从燃料源150流出的脱氧燃料f的一部分流向燃料流动路径104，脱氧燃料f可以在燃料流动路径104处通过在第一热交换器108中与热传输流体t的热交换而被加热。因此，离开第一热交换器108的燃料f可以具有比经由第一燃料管路152从燃料源150进入燃料流动路径104并沿着第二燃料管路154流向混合位置156的燃料f高或大的温度。加热燃料f可以累积或存储在燃料蓄能器106中，例如，以稍后或在本文所述的不同操作模式期间被引导到燃料燃烧位置114(经由混合位置)，或者加热燃料f可以从第一热交换器108流向混合位置156。如图6所示，加热燃料f在混合位置156处与来自脱氧燃料源150的低温燃料f混合，这可能导致混合燃料fm在燃料歧管目标温度t
fm
处或附近的流动。例如，加热燃料f可以具有比燃料歧管目标温度t
fm
高或大的温度，并且从燃料源150流出的脱氧燃料f可以具有比燃料歧管目标温度t
fm
低的温度。因此，混合两个燃料流，并且使所得混合物fm流向燃料燃烧位置114，可以使得燃料温度更接近于燃料歧管目标温度t
fm
，并且在示例性实施例中，可以导致燃料流f具有在燃料歧管目标温度tfm处或附近的温度。
[0064]
如图6所示，在燃料f是脱氧燃料的情况下，系统100可以进一步包括惰性气体源162和从惰性气体源162延伸的惰性气体流动路径164。惰性气体流动路径164与燃料蓄能器106流体连通，以向燃料蓄能器106提供惰性气体气隙(ullage)g。更具体地，惰性气体g被提供到燃料蓄能器106，以防止当蓄能器106排空时，例如当加热燃料f在如关于图5b描述的低功率操作模式期间从燃料蓄能器106流出时，燃料蓄能器106填充空气。
[0065]
如前所述，脱氧燃料f可以是燃料氧减少单元的产物，并且可以在期望在升高的温度下燃烧燃料时使用，例如，以防止一个或多个燃料系统部件的焦化。燃料氧减少单元大体上可以包括接触器、燃料气体分离器和从燃料气体分离器延伸到接触器的循环气体流动路径。燃料氧减少单元大体上可以在操作期间提供通过循环气体流动路径的汽提(stripping)气体流。应当理解，术语“汽提气体”在本文中用作指代通常能够执行本文所述的功能的气体的方便术语。流过汽提气体流动路径/循环气体流动路径的汽提气体可以是实际的汽提气体，其作用是从接触器内的燃料中汽提氧。替代地，流过流动路径的汽提气体可以是鼓泡通过液体燃料以减少这种燃料的氧含量的喷射气体。例如，汽提气体可以是惰性气体(诸如氮气或二氧化碳(co2))、惰性气体混合物或具有相对低的氧含量的一些其它气体或气体混合物。因此，在一些实施例中，惰性气体源162也可以用作汽提气体源。
[0066]
此外，示例性燃料氧减少单元可以进一步包括气体增压泵、气体氧减少单元或催化剂、和预加热器。催化剂可以被定位在循环气体流动路径中，用于减少通过循环气体流动路径的汽提气体流的氧含量。预加热器可以被定位成与催化剂上游的循环气体流动路径热连通，以增加催化剂的氧减少。在其他实施例中，预加热器和催化剂可形成为单个单元，使得该单元加热汽提气体以通过该单元增加氧减少。气体增压泵可以被定位成与循环气体流动路径气流连通，以增加流向循环气体流动路径的汽提气体流的压力。当然，应当理解，具
有任何适当构造的任何适当燃料氧减少单元可以用于生成或产生从脱氧燃料源150流出的脱氧燃料。进一步地，应当理解，脱氧燃料源150不需要是燃料箱等；确切地说，脱氧燃料源150可以示意性地表示脱氧燃料f从燃料氧减少单元的流动。
[0067]
图6中所示的示例性系统100省略了第三热交换器140及其旁通管路146和旁通阀148。然而，在其它实施例中，第三热交换器140、第三旁通管路146和第三旁通阀148可以被包括在图6的系统100中。进一步地，为了清楚起见，从图6中的第一和第二热交换器108、134中省略了入口标记。应当理解，第一热流体入口110、燃料入口112、第二热流体入口136和第一热传输入口138的位置可以通过例如参考图4来确定。
[0068]
现在参考图7a和7b，在系统100的示例性实施例中，燃料蓄能器106和第一热交换器108是单个部件。组合的燃料蓄能器106和燃料传输或第一热交换器108可以被称为蓄能器交换器166。因此，在系统100的一些实施例中，可以形成大容量的总线燃料热交换器166，其中用于保持或累积加热燃料的箱(即，燃料蓄能器106)和燃料加热器(即，第一热交换器108)是相同的部件，并且热传输总线流过燃料容器。
[0069]
如图7a中包括的蓄能器交换器166的放大图所示，蓄能器交换器166包括燃料入口168、燃料出口170、热传输入口172和热传输出口174。燃料入口168允许燃料f流入蓄能器交换器166，而燃料出口170被构造用于燃料f流出或离开蓄能器交换器166。类似地，热传输入口172允许热传输流体t流入蓄能器交换器166，并且热传输出口174被构造用于热传输流体t流出或离开蓄能器交换器166。因此，燃料f和热传输流体t在蓄能器交换器166内热连通，使得可以在热传输流体t与燃料f之间交换热量。此外，蓄能器交换器166包括足够的容积，以用于加热燃料f累积在蓄能器交换器166内。进一步地，对于利用脱氧燃料f的实施例，蓄能器交换器166还包括惰性气体入口176，用于惰性气体气隙进入蓄能器交换器166。
[0070]
在燃料出口170的下游，燃料混合阀165设置在燃料流动路径104中。如本文所述，从蓄能器交换器166流出的加热燃料f可以与另一燃料源(诸如图7a和7b中所示的脱氧燃料源150)混合，以调节流向燃料燃烧位置114的燃料f的燃料歧管目标温度t
fm
。即，燃料混合阀165可以在关闭、部分打开或完全打开的位置之间被调节，以帮助控制输送到燃料燃烧位置114的燃料f的温度。另外，燃料混合阀165可以关闭以隔离蓄能器交换器166中的加热燃料f，例如，使得隔离容积的燃料f可以通过与热传输流体t的热交换而被加热，同时燃料f可以从脱氧燃料源150被输送到燃料燃烧位置114。进一步地，蓄能器交换器旁通管路180从蓄能器交换器166上游的沿着燃料流动路径104的第一位置延伸到燃料混合阀165下游的第二位置。如本文所述，燃料混合阀165和蓄能器交换旁通管路180被构造成允许来自蓄能器交换器166的加热燃料f与来自燃料源150的燃料f混合，以控制输送到燃料燃烧位置114的燃料f的温度。
[0071]
特别参考图7b，在具有组合的蓄能器交换器166的系统100的一些实施例中，可以提供再循环选项。更具体地，图7a所示的系统100的示例性实施例可以仅提供单个存储选项，其中燃料f被存储在蓄能器交换器166中或者被允许流向燃料燃烧位置114；燃料f不会再循环返回经过蓄能器交换器166。相反，图7b的示例性系统100包括燃料再循环管路178。因此，当燃料混合阀165关闭时，燃料f可以累积在蓄能器交换器166中并通过热传输流体t被加热；燃料泵128可以设置在燃料再循环管路178中，以帮助驱动燃料f的再循环，用于通过传输总线t来加热。当燃料加热器阀160和燃料混合阀165两者都关闭时，可以形成隔离容
积的燃料f，这可以允许燃料f的附加加热。进一步如图7b所示，当两个阀160、165都关闭时，仍可以从脱氧燃料源150向燃料燃烧位置114提供燃料f的流动。然而，应当理解，因为直接从脱氧燃料源150流向燃料燃烧位置114的燃料f没有经过蓄能器交换器166，所以这种燃料流没有被加热到在所需燃料歧管目标温度t
fm
处或附近的温度。
[0072]
另外，与图6中所示的实施例类似，图7a和7b中所示的示例性系统100省略了第三热交换器140及其旁通管路146和旁通阀148。然而，在其它实施例中，第三热交换器140、第三旁通管路146和第三旁通阀148可以包括在图7a的系统100中和/或图7b的系统100中。
[0073]
应当理解，系统100的前述描述还可以理解为描述操作系统100的一种或多种方法，例如，用于在运载工具的燃料中存储和/或累积热量。大体上，操作系统100的方法包括操作第一燃料系统，例如供应脱氧燃料源150的燃料脱氧系统，和操作第二燃料系统，例如包括燃料蓄能器106的燃料流动路径104。热源102与第二燃料系统104中的燃料f热连通，使得来自热源102的热量被传递到第二燃料系统104中的燃料f，从而加热燃料f。该方法进一步包括将加热燃料累积在燃料蓄能器106中，用于例如由燃气涡轮发动机和/或运载工具(诸如发动机200和/或飞行器运载工具10)选择性使用。更具体地，第二燃料系统104被再生操作，以在一些操作状况期间将来自热源102的热量存储在第二燃料系统104中，并且在其他操作状况下使用再生回路104中的加热燃料f来增加供应到例如燃气涡轮发动机的燃料f的温度。
[0074]
作为具体示例，参考图4、5a和5b，操作系统100的示例性方法可以包括选择性地操作热传输流动路径或回路130以通过热交换系统，例如，第一和第二热交换器108、134，在热源102与中间燃料流动路径或回路104之间传递热能。更具体地，热传输流动路径130热连接热源102和中间燃料流动路径104，中间燃料流动路径104可以是在主发动机燃料箱262与发动机燃烧器214之间的脱氧燃料回路。该方法进一步可以包括选择性地操作燃料流动路径或回路104以将加热燃料f存储在燃料蓄能器106中。即，由于在流过热传输流动路径130的热传输流体t与流过燃料流动路径104的燃料f之间传递热能，因此可以将燃料f加热到比来自例如主燃料箱262的燃料f的温度大的温度。燃料流动路径104包括用于累积或存储加热燃料f的燃料蓄能器106。例如，燃料流动路径104可以是中间脱氧燃料回路，其被选择性地操作以在燃料蓄能器106中存储加热的脱氧燃料f。
[0075]
如关于图5a和5b所描述的，该方法还可以包括选择性地操作系统100，以基于需求信号来控制加热燃料f到燃料燃烧位置114(例如，发动机200的燃料歧管)的流动，并使任何剩余量的燃料f再循环通过燃料蓄能器106和第一热交换器108(其也可以被称为燃料总线热交换器或燃料加热器)。更具体地，在某些操作模式或操作状况期间，诸如在关于图5a所描述的发动机和/或运载工具的高功率模式期间，离开第一热交换器108的加热燃料f可以主要被再循环到燃料蓄能器106，加热燃料f的第一部分可以存储在燃料蓄能器106中，并且加热燃料f的第二部分再循环通过第一热交换器108。应当理解，完全打开或基本打开燃料再循环阀122允许通过燃料流动路径104的再循环，由此允许加热燃料f在燃料蓄能器106中累积，并且允许燃料f在第一热交换器108中的进一步加热。然而，在一些实施例中，第一旁通阀126可以打开(完全打开、基本打开或部分打开)，以部分或完全避免燃料f的进一步加热。此外，在一些实施例中，加热燃料f的第三部分可以流向燃料燃烧位置114；在其他实施例中，燃料回路104可以闭合，使得基本上全部加热燃料f被累积在燃料蓄能器106中或通过
第一热交换器108再循环。在这些实施例中，燃料可以直接从主燃料箱(例如燃料箱262)或除燃料流动路径104以外的中间燃料系统(例如燃料氧减少单元)被供应到燃料燃烧位置114。系统100可以在高功率状况期间以这种再循环模式操作，以利用来自热源102的过量加热容量hc
heat
来加热燃料f并存储加热燃料f，以供在燃料加热容量减小或减弱时使用。
[0076]
进一步地，在其它操作模式或操作状况期间，诸如在关于图5b所描述的发动机和/或运载工具的低功率模式期间，离开第一热交换器108的加热燃料f可以主要流向燃料燃烧位置114。例如，包含大部分加热燃料f的加热燃料f的第一部分可以流向燃料燃烧位置114(例如，将在发动机燃烧器中燃烧)，并且包含剩余加热燃料f的加热燃料f的第二部分可以通过燃料流动路径104再循环。在一些实施例中，例如通过完全关闭或基本关闭燃料再循环阀122，可以将基本上全部加热燃料f引导至燃料燃烧位置114。因此，如关于图5a和5b所描述的，系统100的部件，诸如燃料再循环阀122和/或第一旁通阀126，可以被选择性地操作，以例如基于燃料需求和/或来自热源102的可用于加热燃料f的热量来控制燃料f在燃料蓄能器106与燃料燃烧位置114之间的流动。
[0077]
如进一步关于图4、5a和5b描述的，该方法还可以包括选择性地操作热传输流动路径或回路130，以将热量排到冷却散热器(例如，风扇流、运载工具系统等)。例如经由第三热交换器140将热量排到冷却散热器可以帮助维持热传输流体t在热传输系统中的流体温度。将热传输流体t的流体温度维持在预定值或接近预定值可以有助于防止超过燃料f的有效的、稳定的或操作的温度极限，和/或确保燃料f被加热到或接近期望燃料温度(例如，燃料歧管目标温度t
fm
)，用于在燃料燃烧位置114处使用。此外，将热量从热传输流体t排到冷却散热器可以为其中使用系统100的发动机和/或运载工具的一个或多个其他系统提供热益处。例如，从热传输流体t排出的热量可以预热在辅助动力单元中使用的空气，由此增加辅助动力单元的效率。作为另一示例，热传输流体t可以将热量排到废热回收回路，废热回收回路可以利用废热来增加一个或多个其他系统中的效率。
[0078]
尽管以上关于图4、5a和5b进行了详细描述，但是应当理解，操作系统100的方法可以关于本文描述的并在图中示出的各种示例性系统100中的每一个来理解。即，该方法可以根据图2-7b中所示的系统100的各种实施例而变化，但是可以关于各种实施例中的每一个来理解操作方法。大体上，操作相应系统100的每个方法可以包括再生地操作燃料回路104，以在额外的热量生成(例如，燃气涡轮发动机和/或飞行器的高功率模式)时段期间，在其中加热燃料f，并将加热燃料f累积在燃料蓄能器106中，例如，以在热源102不能将燃料f加热到期望的升高温度时的操作状况期间，提供处于期望的升高温度的燃料。
[0079]
如本文所述，进入系统100的燃料f不返回其源；进入燃料流动路径104的燃料f再循环通过燃料流动路径104(包括燃料蓄能器106)，或者流向燃料燃烧位置114，例如用于发动机燃烧。进一步地，例如，如图4所示，从主燃料箱262或脱氧燃料源150流出进入系统100的燃料流的至少一部分可以作为燃料流f
burn
通过阀125被转向到燃料燃烧位置114，而不经过燃料回路104。因此，系统100的总燃料流f
total
是到燃料蓄能器106的燃料流f
tank
和到燃料燃烧位置114的燃料流f
burn
的总和，即，f
total
＝f
tank
+f
burn
。对于系统100内的燃料流，f
tank
与f
burn
之间的燃料分流可以是1:1比率、2:1比率或总燃料流f
total
在到燃料蓄能器106的燃料流f
tank
与到燃料燃烧位置114的燃料流f
burn
之间的任何其它适当的分流。
[0080]
此外，如本文所述，当加热容量hc
heat
超过加热需求d
heat
时，燃料蓄能器106充入或
累积燃料f。即，当加热容量hc
heat
超过加热需求d
heat
时，到燃料蓄能器106的燃料流f
tank
大于零(0)，使得当hc
heat
》d
heat
时，f
tank
》0。进一步地，对燃料蓄能器106充入意味着相比于进入燃料燃烧位置114，更多的燃料f将进入燃料蓄能器106，即，当加热容量hc
heat
超过加热需求d
heat
时，燃料流f
tank
与燃料流f
burn
的比率大于一(1)，或者当hc
heat
》d
heat
时，f
tank
/f
burn
》1。相反，当加热燃料需求d
fuel
超过燃料加热或热容量hc
fuel
时，燃料蓄能器106被排放，或加热燃料f从燃料蓄能器106流出。即，当加热燃料需求d
fuel
大于燃料热容量hc
fuel
时，燃料流f
tank
小于零(0)，表示来自燃料蓄能器106的燃料流，使得当hc
fuel
《d
fuel
时，f
tank
《0。另外，当加热燃料需求d
fuel
超过燃料热容量hc
fuel
时，排放燃料蓄能器106意味着多于一半或50％的燃料流f
burn
从燃料蓄能器106流出，即，燃料流f
tank
与燃料流f
burn
的比率小于-50％(负百分之五十，其中负值指示来自或离开燃料蓄能器106的燃料流)，或当d
fuel
》hc
fuel
时，f
tank
/f
burn
》-0.50。如本文所述，可以调节一个或多个阀，例如阀122、125、126，以控制燃料f流向燃料蓄能器106和燃料燃烧位置114。因此，一个或多个阀，例如，阀122、125、126，可以被定位成控制燃料流f，使得当hc
heat
》d
heat
时，f
tank
/f
burn
》1，并且可以被定位成控制燃料流f，使得当d
fuel
》hc
fuel
时，f
tank
/f
burn
》-0.50。
[0081]
如本文进一步描述的，热传输总线回路130上的加热需求d
heat
不依赖于燃料回路104上的加热燃料需求d
fuel
，即，加热需求d
heat
用于热流体h2的流动以加热热传输流体t，而加热燃料需求d
fuel
用于加热燃料f
burn
到燃料燃烧位置114的流动，例如，用于发动机200中的燃烧。然而，热流体h2的热容量或加热容量hc
heat
可能要依赖于燃料回路104的热容量或加热容量hc
fuel
，例如，因为发动机200(其燃烧燃料f)也是运载工具的动力装置，并且向热源102提供能量或质量流输入，热源102加热在热传输总线回路130中流动的热传输流体t。此外，燃料加热或热容量hc
fuel
取决于到燃料燃烧位置114的燃料流f
burn
(例如，燃料f的燃烧流率)和燃料供应温度。
[0082]
在图中所示的系统100的至少一些实施例中，包括阀以及在一些情况下的附加流体导管，以绕过每个热交换器和/或系统100的其他部件。然而，应当理解，在一些实施例中，使阀和/或导管最小化可能是期望的。例如，减少数量的阀和/或导管可以减少系统100的复杂性、重量等。减少的系统复杂性可以提供制造、安装和服务优点(诸如减少制造、安装和/或服务的时间和成本，以及与更复杂的系统相比，需要更小的安装包络)。减轻重量可以提供诸如提高发动机效率、降低燃料燃烧要求等优点。因此，对于至少一些实施例，可以优化阀和/或导管的数量，例如，使得不为每个热交换器提供旁通管路，但是允许相应的流体流过相应的热交换器。作为一个示例，在一些实施例中，可以省略燃料加热器或第一热交换器旁通管路124及其相关联的第一旁通阀126，取而代之的是使燃料f总是经过燃料加热器或第一热交换器108。
[0083]
进一步地，在一些实施例中，系统100可以包括控制系统300，例如，用于打开和/或关闭可以包括在系统100的相应构造中的一个或多个阀122、126、148、160、165和/或用于调节可以包括在系统100中的一个或多个泵128、145的泵速。示例性控制系统300在图2中示出。应当理解，图3-7b中所示的系统100的任何实施例还可以包括控制系统300。此外，阀122、126、148、160、165和/或泵128、145也可以以其它方式来被控制。例如，在适当的实施例中，一个或多个阀122、126、148、160、165可以例如通过系统100内和/或系统100外部的温度和/或压力而被被动致动。因此，系统100的一个或多个阀122、126、148、160、165可以被称为
主动系统(例如，由控制系统300或其他致动系统或部件控制)或被动系统(例如，如所述地被动致动)，用于控制系统100中的流体流(例如，热传输流体t的流动和/或燃料f的流动)。
[0084]
如图2所示，示例性控制系统300包括控制器302，其中控制器302可操作地连接到每个阀122、126以及泵128。具体地，控制器302大体上包括网络接口304。网络接口304可以与任何合适的有线或无线通信网络一起操作，用于与例如系统100、发动机200的其他部件和/或未示出的其他部件或系统通信数据。如使用虚线所示，对于图2的示例性实施例，网络接口304利用无线通信网络306来与其他部件通信数据。更具体地，通过控制器302的网络接口304和无线通信网络306，控制器302可以被可操作地联接到包括在系统100的特定实施例中的一个或多个阀122、126、148、160、165和/或泵128、145中的每一个。当然，应当理解，虽然网络接口304对于图2的示例性实施例使用了无线通信网络306，但是在其他实施例中，网络接口304可以改为使用有线通信网络或有线和无线通信网络的组合。
[0085]
仍参考图2，控制器302进一步包括一个或多个处理器308和存储器310。存储器310存储能够由一个或多个处理器308访问的数据312和指令314。一个或多个处理器208可以包括任何合适的处理设备，诸如微处理器、微控制器、集成电路、逻辑设备和/或其他合适的处理设备。一个或多个存储器设备310可以包括一个或多个计算机可读介质，包括但不限于非瞬时性计算机可读介质、ram、rom、硬盘驱动器、闪存驱动器和/或其他存储器设备。当由一个或多个处理器308执行指令314时，指令314使控制系统300执行功能。存储器310内的指令314可以是任何指令集，当该指令集被一个或多个处理器308执行时，使一个或多个处理器308执行操作，诸如本文描述的一个或多个操作。在某些示例性实施例中，存储器310内的指令314可以是以任何合适的编程语言编写的软件，或者可以在硬件中实现。另外和/或替代地，指令可以在处理器308上的逻辑和/或虚拟分离线程中执行。存储器装置310可以进一步存储能够由处理器308访问的其它数据314。
[0086]
以这种方式，应当理解，在至少某些示例性实施例中，控制器302可以被构造成从一个或多个传感器和/或部件接收数据，并且可以响应于从一个或多个传感器和/或部件接收到的数据来控制系统100的操作。例如，示例性控制器302可以被构造成响应于从流量传感器或温度传感器接收到的数据来操作第一旁通阀126(例如，响应于接收指示第一热流体h1的流动减小或燃料温度减小到低于燃料歧管目标温度t
fm
的数据来增加加热燃料f到燃料燃烧位置114的流动)。另外和/或替代地，示例性控制器302可以被构造成响应于接收指示加热燃料f应当累积或存储在燃料蓄能器106中而不是被引导到燃料燃烧位置114的操作状况或模式的数据来操作燃料再循环阀122。控制器302可以使用其它数据来控制系统100的特定构造的一个或多个阀和/或一个或多个泵，其中系统100的各种示例性构造被图示在图2-7b中。
[0087]
在一些实施例中，控制系统300和/或控制器302可以是自动数字控制(例如，飞行器上的全权限数字发动机控制(fadec))的一部分，其控制发动机(诸如发动机200)的一个或多个方面。例如，控制器302可以例如是fadec的电子发动机控制器(eec)或电子控制单元(ecu)，并且除了本文所述的功能之外，还可以控制燃料流动、发动机几何形状和其他参数，以在操作期间，诸如在飞行器的起飞、飞行和着陆期间，优化发动机200的性能。可以使用来自系统(诸如航空电子系统)的数字信号将诸如飞行状态、飞行器系统状态和飞行员命令的各种参数通信到控制器302。如本文所述，控制器302可以包括用于执行各种操作和功能的
各种部件，诸如一个或多个处理器308和一个或多个存储器设备310。在其他实施例中，控制器302可以执行本文所述的特定功能，并且一个或多个其他控制器可以控制各种参数以优化除了那些特定的功能以外的发动机200的性能。因此，控制系统300(例如，飞行器控制器、fadec等)可以通过控制如本文所述的加热燃料f的累积和分配来控制系统100中的热能的存储或消耗。
[0088]
应当理解，燃料f可以是任何合适或适当的燃料，例如，用于在发动机200和/或运载工具10中使用。例如，在一些实施例中，燃料可以是喷气燃料或喷气推进剂(jp)。在进一步的实施例中，例如，当发动机100是高超音速推进发动机和/或运载工具200是高超音速运载工具时，燃料可以是低温的或近低温的。
[0089]
进一步地，热传输流体t可以是用于在热传输流动路径或回路130中使用的任何合适的工作流体。在一些实施例中，系统100中使用的热传输流体t可以取决于燃料f，例如，某种热传输流体t可以由于在第一热交换器108中与流体t交换热量的燃料f而被选择用于在热传输回路130中使用。大体上，热传输流体t(当系统100包括热传输流动路径或回路130时)可以是惰性流体，例如，以在系统100中实现冗余层，从而防止燃料f和在热传输流动路径130中流动的工作流体t的挥发性混合。示例的工作流体t可以包括但不限于以下：热油；诸如超临界二氧化碳(sco2)的超临界流体；液态金属；标准工业制冷剂(r-###ansi/ashrae名称)，例如，r-410a；以及稀有气体，其也带有制冷剂名称。作为示例，其中燃料f是液态氢燃料(lh2或制冷剂名称r-702)，热传输流体t可以是氦(r-704)或氖(r-720)，并且更具体地，可以是超临界氦、过冷却液体氖、跨临界氖或超临界氖。作为另一示例，其中燃料f是甲烷(r-50)，热传输流体t可以是氮(r-728)、氩(r-740)或氪(r-784)。更具体地，在热传输流动路径130中的工作流体t可以是跨临界或超临界氮、跨临界或超临界氩、或过冷却液体氪、跨临界氪、或超临界氪。作为又一示例，其中燃料f是喷气燃料或喷气推进剂(jp)，热传输流体t可以是五氟乙烷(r-410a)灭火介质、二氟甲烷(r-32)和五氟乙烷(r-125)的近共沸混合物、二氧化碳(co2或r-744)或二元气体复合物，如氙气加另一种气体。更具体地，热传输流体t可以是超临界五氟乙烷或超临界二氧化碳(sco2)。进一步地，在其中燃料f和工作流体t可能接触或混合在一起的泄漏或其他故障的情况下，可以选择诸如超临界二氧化碳的灭火工作流体t，用于燃料惰化或以其他方式来灭火。也可以使用在热传输回路或流动路径130中使用的其它工作或热传输流体t。
[0090]
此外，应当理解，尽管关于运载工具10和燃气涡轮发动机200进行了描述，但是本文所述的热管理系统100可以具有其他应用。即，系统100不限于与燃气涡轮发动机和/或诸如飞行器的运载工具一起使用。例如，在一些实施例中，系统100可以并入任何其它合适的航空推进系统，诸如高超音速推进系统、涡轮风扇发动机、涡轮轴发动机、涡轮螺旋桨发动机、涡轮喷气发动机、冲压喷气发动机、超音速冲压喷气发动机等，或其组合，诸如组合循环推进系统。此外，在某些实施例中，系统100可以并入非航空推进系统，诸如陆基发电推进系统、航空衍生推进系统等。更进一步地，在某些实施例中，系统100可以并入任何其它合适的推进系统或运载工具，例如有人驾驶或无人驾驶飞行器等。
[0091]
因此，本主题提供了在相对高的燃料加热容量时段期间加热燃料并存储加热燃料以供在相对低的燃料加热容量时段期间使用的系统和方法。进一步地，通过热流体(即，提供加热容量的流体)与燃料之间的热传递，本文描述的系统和方法还可以通过冷却热流体
来提供冷却益处，热流体随后可以用于冷却一个或多个其他系统或部件。例如，在热流体是用于涡轮冷却的发动机引气的情况下，本文描述的系统和方法可以提供冷却的冷却空气益处，作为加热燃料以提供供发动机消耗的加热燃料的结果。
[0092]
更具体地，本文描述的系统和方法提供了燃料加热系统，该燃料加热系统在存储在燃料系统的燃料蓄能器或燃料箱(其可以是发动机和/或运载工具的中间燃料箱)中的燃料中，再生地存储热量，诸如发动机和/或运载工具热量，使得存储在燃料中的热量能够被排回到燃烧流，例如，以优化热或加热燃料的比燃料消耗(sfc)益处。即，本文描述的系统和方法可以在低功率或巡航型状况下使用在高功率或起飞型状况期间存储的热量来提供热燃料益处。例如，典型的飞行器任务寻求在低功率(例如巡航)下优化燃料燃烧，但是飞行器发动机排热在动力(例如起飞)下最高，使得在燃料加热潜力与热燃料需求之间存在持续的不匹配。如本文所述的加热燃料再生对于该不匹配提供了解决方案，因为加热燃料可以被存储在例如发动机和/或热管理系统(tms)本地的中间箱中，而不是燃料返回到箱(例如，主燃料箱)。进一步地，与不具有足够功率密度和/或太腐蚀性或毒性的典型热能存储介质(诸如蜡、液态金属和可熔合金)相比，本文的系统和方法可以是有利的。如本文所述，利用燃料作为再生存储介质可以克服这两个问题，提供足够功率密度以及较少腐蚀性和毒性的热能存储介质。
[0093]
进一步地，已知的brayton循环热回路尝试使用多个引气冷却器和核心流动路径废热回收来将燃料充分加热至期望的燃料温度，以加热热传输总线，用于与燃料进行热传递。相反，本文描述的系统和方法可以消除仅在特定飞行器任务航段上操作的热交换系统，以及当引气冷却器在低功率操作状况下提供减少的冷却时，提供加热的燃料。此外，本文描述的系统和方法可以提供能够例如通过防止小的或减少的燃料流在发动机斩波期间过热来辅助燃料动力的附加热滞后。此外，本文描述的系统和方法可以用热传输总线或不用热传输总线来实现；例如，在本文描述的系统和方法的实施例中，直接的燃料空气热交换是可能的。更进一步地，本主题提供了将热燃料蓄能器和燃料加热器组合成单个部件的实施例，其可以简化热管理系统(例如，需要更少的空间和/或更少的零件)和/或允许附加的燃料加热作为闭合系统的一部分。此外，本文描述的空气传输(或空气总线)和传输燃料(或总线燃料)热交换器可以是存储附加热能的再生热交换器，增加了示例性系统的容量和/或效率。对于本领域普通技术人员来说，也可能出现本文所述的系统的其他益处和优点。
[0094]
本发明的其它方面由以下条款的主题提供：
[0095]
1.一种系统，包括：热源，所述热源用于提供第一热流体的流动；和燃料流动路径，所述燃料流动路径用于燃料的流动，所述燃料流动路径包括燃料蓄能器和第一热交换器，所述第一热交换器用于所述第一热流体与所述燃料之间的热传递，所述第一热交换器包括用于接收所述第一热流体的流动的第一热流体入口和用于接收所述燃料的流动的燃料入口，其中所述第一热流体在所述第一热交换器的所述第一热流体入口处具有第一热流体入口温度，并且所述燃料在所述第一热交换器的所述燃料入口处具有燃料入口温度，其中所述第一热流体入口温度大于所述燃料入口温度，使得所述燃料通过与所述第一热流体在所述第一热交换器中的热传递而被加热，并且其中所述燃料蓄能器被构造用于累积加热燃料的至少一部分。
[0096]
2.前述任一项条款的系统，其中所述第一热流体是燃气涡轮发动机的发动机引
气。
[0097]
3.前述任一项条款的系统，进一步包括：燃料再循环阀，所述燃料再循环阀设置在所述燃料流动路径中，所述燃料再循环阀设置在所述第一热交换器的下游和所述燃料蓄能器的上游，其中所述燃料再循环阀被构造成控制所述加热燃料在所述燃料蓄能器与燃料燃烧位置之间的流动。
[0098]
4.前述任一项条款的系统，其中所述燃料流动路径包括用于绕过所述第一热交换器的第一热交换器旁通管路和沿着所述第一热交换器旁通管路设置的第一旁通阀。
[0099]
5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括：热传输流动路径，所述热传输流动路径用于热传输流体的流动，其中所述第一热流体是所述热传输流体。
[0100]
6.前述任一项条款的系统，其中所述热源提供第二热流体的流动，所述系统进一步包括：第二热交换器，所述第二热交换器用于所述第二热流体与所述热传输流体之间的热传递，所述第二热交换器包括用于接收所述第二热流体的流动的第二热流体入口和用于接收所述热传输流体的流动的第一热传输入口，其中所述第二热流体在所述第二热交换器的所述第二热流体入口处具有第二热流体入口温度，并且所述热传输流体在所述第二热交换器的所述第一热传输入口处具有第一热传输入口温度，其中所述第二热流体入口温度大于所述第一热传输入口温度，使得所述热传输流体通过与所述第二热流体在所述第二热交换器中的热传递而被加热，并且其中所述第一热交换器与所述热传输流动路径和所述燃料流动路径流体连通，并且所述第二热交换器设置在所述热传输流动路径中、在所述第一热交换器的上游。
[0101]
7.前述任一项条款的系统，进一步包括：第三热交换器，所述第三热交换器用于冷却流体与所述热传输流体之间的热传递，所述第三热交换器包括用于接收所述冷却流体的流动的冷却流体入口和用于接收所述热传输流体的流动的第二热传输入口，其中所述冷却流体在所述第三热交换器的所述冷却流体入口处具有冷却流体入口温度，并且所述热传输流体在所述第三热交换器的所述第二热传输入口处具有第二热传输入口温度，其中所述第二热传输入口温度大于所述冷却流体入口温度，使得所述热传输流体通过与所述冷却流体在所述第三热交换器中的热传递而被冷却，并且其中所述第三热交换器设置在所述热传输流动路径中、在所述第一热交换器的下游。
[0102]
8.前述任一项条款的系统，其中所述热传输流动路径包括用于绕过所述第三热交换器的第三热交换器旁通管路和沿着所述第三热交换器旁通管路设置的第三旁通阀。
[0103]
9.前述任一项条款的系统，进一步包括：燃料源；从所述燃料源到所述燃料流动路径的第一燃料管路；从所述燃料源到混合位置的第二燃料管路；和从所述燃料流动路径到所述混合位置的第三燃料管路，其中来自所述燃料源的燃料被构造成在所述混合位置处与来自所述燃料蓄能器的燃料混合以形成混合燃料。
[0104]
10.前述任一项条款的系统，其中所述混合燃料被构造成从所述混合位置流向燃料燃烧位置，用于消耗所述混合燃料。
[0105]
11.前述任一项条款的系统，其中所述燃料蓄能器和所述第二热交换器是单部件蓄能器交换器，并且其中所述单部件蓄能器交换器包括燃料入口、燃料出口、热传输入口和热传输出口。
[0106]
12.前述任一项条款的系统，进一步包括：燃料混合阀，所述燃料混合阀沿着所述
燃料流动路径设置在所述燃料出口与燃料燃烧位置之间；燃料源；和蓄能器交换器旁通管路，所述蓄能器交换器旁通管路从所述单部件蓄能器交换器上游的沿着所述燃料流动路径的第一位置延伸到所述燃料混合阀下游的第二位置，其中所述燃料混合阀和所述蓄能器交换器旁通管路被构造成允许来自所述单部件蓄能器交换器的所述加热燃料和来自所述燃料源的燃料混合，以控制输送到所述燃料燃烧位置的所述燃料的温度。
[0107]
13.前述任一项条款的系统，其中传输泵设置在所述热传输流动路径中，用于沿着所述热传输流动路径驱动所述热传输流体。
[0108]
14.前述任一项条款的系统，其中燃料泵设置在所述燃料流动路径中，用于沿着所述燃料流动路径驱动所述燃料。
[0109]
15.前述任一项条款的系统，其中所述燃料是脱氧燃料。
[0110]
16.前述任一项条款的系统，其中所述系统进一步包括惰性气体源和从所述惰性气体源延伸的惰性气体流动路径，并且其中所述惰性气体流动路径与所述燃料蓄能器流体连通，以向所述燃料蓄能器提供惰性气体气隙。
[0111]
17.前述任一项条款的系统，进一步包括包含涡轮的动力单元，其中所述第一热流体是从所述涡轮排出的空气。
[0112]
18.一种操作系统的方法，包括：选择性地操作热传输回路，以在热源与中间燃料回路之间传递热能，从而加热在所述中间燃料回路中流动的燃料；和选择性地操作中间燃料回路，以将加热燃料存储在燃料蓄能器中，其中所述热能通过热交换系统来被传递。
[0113]
19.任何前述条款的方法，其中所述热交换系统包括第一热交换器和第二热交换器，所述第一热交换器用于在所述热传输回路中流动的热传输流体与所述燃料之间的热能传递，所述第二热交换器用于热流体与所述热传输流体之间的热能传递。
[0114]
20.前述任一项条款的方法，进一步包括选择性地操作一个或多个阀，以控制所述加热燃料在所述燃料蓄能器与燃料燃烧位置之间的流动。
[0115]
21.前述任一项条款的方法，进一步包括选择性地操作所述热传输回路，以将热量排到冷却散热器。
[0116]
22.前述任一项条款的方法，进一步包括调节旁通阀，以控制所述热传输流体通过热交换器的流动，从而冷却所述热传输流体。
[0117]
23.前述任一项条款的方法，进一步包括选择性地使脱氧燃料从脱氧燃料源流向所述中间燃料回路。
[0118]
24.前述任一项条款的方法，其中选择性地使脱氧燃料流动包括调节燃料加热器阀，所述燃料加热器阀沿着从所述脱氧燃料源延伸到所述中间燃料回路的燃料管路设置。
[0119]
25.前述任一项条款的方法，进一步包括选择性地使来自所述中间燃料回路的燃料和来自所述脱氧燃料源的脱氧燃料流向燃料混合位置以产生混合燃料。
[0120]
26.前述任一项条款的方法，其中所述混合燃料具有处于或接近燃料歧管目标温度的温度。
[0121]
27.前述任一项条款的方法，其中热能的传递和加热燃料的储存两者都发生在所述燃料蓄能器中。
[0122]
28.前述任一项条款的方法，进一步包括关闭燃料混合阀并驱动所述燃料通过燃料再循环管路再循环到所述燃料蓄能器。
[0123]
29.前述任一项条款的方法，进一步包括：选择性地操作一个或多个阀，以在所述燃料到所述燃料蓄能器的流动f
tank
与所述燃料到所述燃料燃烧位置的流动f
burn
之间控制所述加热燃料的流动，其中所述热流体具有加热容量hc
heat
，并且所述热传输回路具有加热需求d
heat
，并且其中控制所述燃料的所述流动，使得当hc
heat
》d
heat
时，f
tank
/f
burn
》1。
[0124]
30.前述任一项条款的方法，进一步包括：选择性地操作一个或多个阀，以在所述燃料到所述燃料蓄能器的流动f
tank
与所述燃料到所述燃料燃烧位置的流动f
burn
之间控制所述加热燃料的流动，其中所述燃料具有加热容量hc
fuel
，并且所述燃料燃烧位置具有加热需求d
fuel
，并且其中控制所述燃料的所述流动，使得当d
fuel
》hc
fuel
时，f
tank
/f
burn
《-0.50。
[0125]
31.一种操作燃气涡轮发动机的系统的方法，所述方法包括：操作第一燃料系统；和操作第二燃料系统，所述第二燃料系统被构造用于接收来自所述第一燃料系统的燃料，所述第二燃料系统包括燃料蓄能器，其中热源与所述第二燃料系统中的所述燃料热连通，其中来自所述热源的热量被传递到所述第二燃料系统中的所述燃料以加热所述燃料，并且其中加热燃料在所述燃气涡轮发动机的第一操作模式期间被累积在所述燃料蓄能器中，用于在所述燃气涡轮发动机的第二操作模式期间由所述燃气涡轮发动机使用。
[0126]
32.前述任一项条款的方法，其中操作所述第二燃料系统包括选择性地调节燃料再循环阀，以在所述第一操作模式期间在所述燃料蓄能器中累积所述加热燃料，并在所述第二操作模式期间将所述加热燃料引导至燃料燃烧位置。
[0127]
33.前述任一项条款的方法，其中所述热源是来自包括涡轮和发电机的动力单元的排出空气。
[0128]
34.前述任一项条款的方法，其中操作所述第二燃料系统包括使来自所述热源的热流体和所述燃料两者经过热交换器以加热所述燃料。
[0129]
35.前述任一项条款的方法，其中操作所述第二燃料系统包括调节旁通阀，以用所述燃料绕过所述热交换器。
[0130]
36.前述任一项条款的方法，其中所述燃料蓄能器和所述热交换器是单部件蓄能器交换器。
[0131]
37.前述任一项条款的方法，进一步包括使用燃料泵沿着燃料流动路径驱动所述燃料。
[0132]
该书面描述使用示例来公开本发明，包括最佳模式，并且还使得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结合的方法。本发明的可专利性的范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这些其他示例包括与权利要求书的文字语言不存在差异的结构元件，或者如果这些示例包括与权利要求书的文字语言不存在实质性差异的等效结构元件，那么这些示例将在权利要求书的范围内。