BR102017017726A2

BR102017017726A2 - Resfriador de revestimento de ventilador, corpo de trocador de calor e conjunto de resfriador

Info

Publication number: BR102017017726A2
Application number: BR102017017726-2A
Authority: BR
Inventors: Tajiri Gordon; Thomas Kenworthy Michael; Alan Mcqueen Dennis
Original assignee: Unison Industries, Llc
Priority date: 2016-08-31
Filing date: 2017-08-18
Publication date: 2018-03-20
Also published as: US20180058472A1; CN107795382A; JP2018059501A; CA2976532A1; EP3290673A1

Abstract

trata-se de um aparelho e um método para resfriar um fluido dentro de um motor de turbina. um conjunto de revestimento de ventilador para o motor de turbina pode incluir um revestimento de ventilador anular com uma parede periférica que tem uma trajetória de fluxo definida através do revestimento. um resfriador de revestimento de ventilador inclui um corpo para confrontar a parede periférica com pelo menos um conduto configurado para portar um fluxo de fluido aquecido para resfriar de modo convectivo o fluido aquecido com um fluxo de ar através da trajetória de fluxo.

Description

(54) Título: RESFRIADOR DE REVESTIMENTO DE VENTILADOR, CORPO DE TROCADOR DE CALOR E CONJUNTO DE RESFRIADOR (51) Int. CL: F01D 5/08; F02C 7/12 (30) Prioridade Unionista: 31/08/2016 US 15/252,718 (73) Titular(es): UNISON INDUSTRIES, LLC (72) Inventor(es): GORDON TAJIRI; MICHAEL THOMAS KENWORTHY; DENNIS ALAN MCQUEEN (74) Procurador(es): ANA PAULA SANTOS CELIDONIO (57) Resumo: Trata-se de um aparelho e um método para resfriar um fluido dentro de um motor de turbina. Um conjunto de revestimento de ventilador para o motor de turbina pode incluir um revestimento de ventilador anular com uma parede periférica que tem uma trajetória de fluxo definida através do revestimento. Um resfriador de revestimento de ventilador inclui um corpo para confrontar a parede periférica com pelo menos um conduto configurado para portar um fluxo de fluido aquecido para resfriar de modo convectivo o fluido aquecido com um fluxo de ar através da trajetória de fluxo.

1/35 “RESFRIADOR DE REVESTIMENTO DE VENTILADOR, CORPO DE TROCADOR DE CALOR E CONJUNTO DE RESFRIADOR”

Antecedentes da Invenção [001] Os motores contemporâneos usados em aeronave produzem quantidades substanciais de calor que devem ser afastadas do motor de um modo ou de outro. Os trocadores de calor fornecem um modo de transferir calor a partir de tais motores. Por exemplo, os trocadores de calor podem ser dispostos em um anel sobre uma porção do motor.

[002] Pode ser usado óleo para dissipar calor dos componentes de motor, como mancais de motor, geradores elétricos e similares. O calor é transferido tipicamente do óleo para o ar por resfriadores de óleo de ar refrigerado, e, mais particularmente, sistemas de resfriador de óleo refrigerado por ar de superfície para manter temperaturas de óleo em uma faixa desejada de aproximadamente 37,78 °C (100 °F) a 148,89 °C (300 °F). Em muitos exemplos, um ambiente pode ser tão baixo quanto -53,89 °C (-65 °F).

[003] Os trocadores de calor como resfriadores de óleo de ar refrigerado de superfície podem ser colocados em um revestimento de ventilador de motor a jato de turbina, com o uso de ar de desvio para remover energia de óleo lubrificante através de convecção forçada. Os resfriadores podem incluir uma pluralidade de aletas através das quais se deve alcançar a convecção forçada. A geometria e a altura de aleta em relação à velocidade vetorial de fluxo de ar são parâmetros críticos para a transferência de energia e são dimensionados para uma carga de motor máxima. Durante condições de demanda de não pico, o resfriador é superdimensionado de modo térmico e não é otimizado para minimizar o arrasto aerodinâmico.

Descrição Resumida da Invenção [004] Em um aspecto, a presente revelação se refere a um conjunto de revestimento de ventilador que inclui um revestimento de ventilador

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2/35 anular que tem uma parede periférica. O conjunto de revestimento de ventilador inclui um resfriador de revestimento de ventilador que tem um corpo com uma primeira superfície que confronta a parede periférica, uma segunda superfície oposta à primeira superfície, e pelo menos um conduto configurado para portar um fluxo de aquecimento de fluido próximo à segunda superfície. O corpo é disposto para transferir calor do fluido de aquecimento para o ar que flui através do revestimento de ventilador anular. O corpo inclui pelo menos uma porção termicamente sensível configurada para posicionar de modo passivo pelo menos uma porção do resfriador de revestimento de ventilador para o ar que flui através do revestimento de ventilador anular em resposta a uma mudança em uma condição térmica.

[005] Em outro aspecto, a presente revelação se refere a um resfriador de revestimento de ventilador para um motor de aeronave que tem um duto de desvio. O resfriador de revestimento de ventilador inclui um corpo de trocador de calor que inclui uma primeira superfície, uma segunda superfície oposta à primeira superfície, e pelo menos um conduto configurado para portar um fluxo de aquecimento de fluido próximo à segunda superfície, sendo que o corpo está disposto para transferir calor do fluido aquecido para o ar que flui através do duto de desvio e em que o corpo inclui pelo menos uma porção termicamente sensível configurada para mudar de formato em resposta a uma mudança em uma condição térmica.

[006] Em ainda outro aspecto, a presente revelação se refere a um método de movimento de um resfriador de óleo refrigerado por ar dentro de um duto de ventilador de desvio de um motor de aeronave. O método inclui posicionar o resfriador de óleo refrigerado por ar no duto de ventilador de desvio quando uma primeira temperatura de referência for alcançada. O posicionamento é um posicionamento passivo e inclui uma porção termicamente sensível do resfriador de óleo refrigerado por ar que muda de

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3/35 formato em resposta a uma mudança em uma condição térmica.

Breve Descrição dos Desenhos [007] Nos desenhos:

[008] A Figura 1 é uma vista esquemática recortada de modo parcial de um conjunto de motor de turbina com um resfriador ao longo de um revestimento de ventilador anular.

[009] A Figura 2 é uma vista em corte transversal do resfriador da Figura 1 que inclui um corpo com um conjunto de camadas de metal e quatro conjuntos de aletas.

[010] A Figura 3A é uma vista em perspectiva do resfriador da Figura 1 com o conjunto de camadas de metal dispostas ao longo de uma porção posterior do resfriador, com o resfriador em uma primeira posição inicial.

[011] A Figura 3B é uma vista em perspectiva do resfriador da Figura 3A transladada para uma posição retraída.

[012] A Figura 3C é uma vista em perspectiva do resfriador da Figura 3A transladada para uma posição instalada.

[013] A Figura 4 é uma vista em perspectiva do resfriador da Figura 1 que tem um conjunto de camadas de metal posicionadas ao longo de uma porção anterior do resfriador, com uma dobradiça alargada entre conjuntos de aletas.

[014] A Figura 5A é uma vista em perspectiva do resfriador da Figura 1 que tem três conjuntos de aletas com um conjunto de camadas de metal que se estendem ao longo de todo o resfriador.

[015] A Figura 5B é uma vista em perspectiva do resfriador da Figura 5A que tem uma curva convexa e uma curva côncava.

[016] A Figura 6A é uma vista em perspectiva do resfriador da Figura 1 que tem quatro conjuntos de aletas em uma primeira posição inicial.

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4/35 [017] A Figura 6B é uma vista em perspectiva do resfriador da Figura 6A em uma segunda posição que tem uma curva convexa e uma curva côncava.

[018] A Figura 6C é uma vista em perspectiva do resfriador da Figura 6A em uma terceira posição que tem uma curva convexa ao longo do comprimento do resfriador.

[019] A Figura 7 é uma vista em perspectiva de uma passagem anular definida por um conjunto de revestimento de ventilador e que tem um resfriador de revestimento embutido plano.

[020] A Figuras 8A a 8E são vistas laterais esquemáticas do resfriador da Figura 7 que ilustram diferentes formatos de contornos para o resfriador de revestimento embutido plano.

Descrição das Realizações da Invenção [021] A realização revelada no presente documento se refere a um resfriador de revestimento de ventilador, como um resfriador de óleo refrigerado por ar de superfície, e, mais particularmente, a resfriadores de superfície posicionáveis de modo passivo em um motor como um motor de aeronave. Os resfriadores de superfície exemplificativos podem ser usados para fornecer resfriamento eficiente. Adicionalmente, o termo “resfriadores de superfície” conforme usado no presente documento pode ser usado de modo intercambiável com o termo “trocadores de calor”. Conforme usado no presente documento, os resfriadores de superfície são aplicáveis a diversos tipos de aplicações como, mas não limitado a, turbojatos, turboventiladores, turbomotores de propulsão, motores de aeronave, turbinas a gás, turbinas de vapor, turbinas eólicas e turbinas d'água.

[022] Os resfriadores de superfície atuais são estruturas estáticas, que se estendem tipicamente em uma trajetória de fluxo de ar para transferir calor a partir dos resfriadores de superfície por meios de convecção

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5/35 forçada. Os resfriadores de superfície podem incluir um conjunto de aletas que se estendem na trajetória de fluxo de ar para confrontar um fluxo de ar. A geometria de aletas em relação à velocidade vetorial de fluxo de ar é crítica para determinar e maximizar a transferência de energia. As aletas são dimensionadas para a condição de carga de motor máxima durante condições de demanda de pico. Durante uma condição de demanda de pico, as temperaturas de motor são aumentadas, que exigem demanda crescente para resfriar, necessitando de aletas alargadas para melhorar o resfriamento. Durante condições fora de pico, os resfriadores de superfície e as aletas são dimensionadas resultando em arrasto aerodinâmico desnecessário, o que leva ao consumo de combustível específico aumentado pelo motor. Dessa forma, existe uma necessidade de balancear de modo adaptável o desempenho de resfriamento com o arrasto a fim de melhorar o consumo de combustível específico enquanto mantém a transferência suficiente de energia pelo resfriador de superfície durante condições de demanda de pico.

[023] Os aspectos da presente revelação têm um modelo melhorado que resultam no resfriamento de motor otimizado enquanto reduz o arrasto, o que melhora o consumo de combustível específico. Já que o resfriador de superfície pode ser configurado para uso em um sistema de óleo resfriamento de um motor de aeronave, a Figura 1 fornece uma explicação breve de um ambiente exemplificativamente. De modo mais específico, a Figura 1 ilustra um conjunto de motor de turbina 10 exemplificativo que tem um eixo geométrico longitudinal 12. Uma trajetória de fluxo 14 pode ser definida ao longo do eixo geométrico longitudinal 12. Um motor de turbina 16, um conjunto de ventilador 18 e uma nacela 20 pode ser incluída no conjunto de motor de turbina 10. O motor de turbina 16 pode incluir um núcleo de motor 22 que tem compressor (ou compressores) 24, uma seção de combustão 26, uma turbina (ou turbinas) 28 e um escape 30. Uma carenagem interna 32 circunda de modo

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6/35 radial o núcleo de motor 22.

[024] As porções da nacela 20 foram recortadas por razões de clareza. A nacela 20 circunda o motor de turbina 16 que inclui a carenagem interna 32. Desse modo, a nacela 20 forma uma carenagem externa 34 que circunda de modo radial a carenagem interna 32. A carenagem externa 34 é separada da carenagem interna 32 para formar uma passagem anular 36 entre a carenagem interna 32 e a carenagem externa 34. A passagem anular 36 pode ser um duto de desvio, que permite que uma porção de um fluxo de ar ao longo da trajetória de fluxo 14 desvie o núcleo de motor 22. A passagem anular 36 caracteriza, forma ou define de outro modo um bocal e uma trajetória de fluxo de ar de desvio geralmente de frente para trás. Um conjunto de revestimento de ventilador anular 38 que tem um revestimento dianteiro anular 40 e um revestimento posterior 42 com o revestimento de ventilador anular que tem uma parede periférica 43 para formar uma porção da carenagem externa 34 formada pela nacela 20 ou pode ser suspendido das porções da nacela 20 por meio de tirantes (não mostrados).

[025] Em operação, os fluxos de ar através do conjunto de ventilador 18 ao longo da trajetória de fluxo 14 e se separam em uma primeira porção 44 e uma segunda porção 46 de ar. A primeira porção do fluxo de ar 44 é canalizada através do compressor (ou compressores) 24 em que o fluxo de ar é comprimido ainda mais e entregue à seção de combustão 26. Os produtos quentes de combustão (não mostrado) provenientes da seção de combustão 26 são utilizados para acionar a turbina (ou turbinas) 28 e, assim, produzir o empuxo de motor. A passagem anular 36 é utilizada para desviar a segunda porção 46 do fluxo de ar descarregado do conjunto de ventilador 18 ao redor do núcleo de motor 22.

[026] O conjunto de motor de turbina 10 pode impor desafios de gerenciamento térmico únicos e um sistema de troca de calor que inclui um

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7/35 resfriador de óleo refrigerado por ar de superfície como um resfriador de revestimento de ventilador 50 (a partir deste ponto no presente documento ‘resfriador’), ou um conjunto de resfriador, pode ser fixado ao conjunto de motor de turbina 10 para auxiliar na dissipação de calor. Tal exemplo pode incluir um trocador de calor em um exemplo não limitante. No exemplo ilustrado, o resfriador 50 inclui uma primeira superfície 52 (Figura 2) que confronta a parede periférica 43 e uma segunda superfície 54, oposta à primeira superfície 52, que confronta a parede periférica 43 da passagem anular 36. O resfriador 50 pode se montar à parede periférica 43 para posicionar o resfriador dentro da segunda porção de ar 46 na trajetória de fluxo do revestimento de ventilador. O resfriador 50 inclui adicionalmente uma primeira extremidade 56 separada e uma segunda extremidade 58, e bordas anterior e posterior opostas 60, 62. As bordas anterior ou posterior 60, 62 podem ser acopladas de modo operacional à parede periférica 43 do revestimento de ventilador anular 38. Alternativamente, o resfriador 50 pode se acoplar à parede periférica 43 ao longo de qualquer porção da primeira superfície 52 (Figura 2).

[027] O resfriador 50 pode ser qualquer resfriador ou trocador de calor adequado, que inclui o resfriador de óleo refrigerado por ar exemplificativo. Embora os resfriadores 50 sejam ilustrados próximos ao revestimento posterior 42, deve ser entendido que os resfriadores 50 podem ser posicionados em qualquer ponto ao longo do revestimento de ventilador 38. Deve ser observado adicionalmente que os resfriadores 50 podem ser posicionados em qualquer ponto ao longo do interior da carenagem externa 34 ou do exterior da carenagem interna 32 para confrontar a segunda porção do fluxo de ar 48 que atravessa a passagem anular 36. Dessa forma, o resfriador 50 pode se acoplar ao conjunto de motor 10 em qualquer posição ao longo da passagem anular 36 definida pelas carenagens 32, 34.

[028] A Figura 2 ilustra um resfriador 50 exemplificativo que pode

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8/35 ser utilizado no conjunto de motor de turbina 10, e pode ser o resfriador 50 da Figura 1, por exemplo. O resfriador 50 inclui um corpo 70. O corpo 70 inclui a primeira e a segunda superfícies 52, 54. A primeira superfície 52 é ilustrada em confronto com a parede periférica 43.

[029] Pelo menos um conduto 74 é formado no corpo 70. O conduto 74, por exemplo, pode ser um único conduto que expande a área do resfriador 50. Em outro exemplo, o conduto 74 pode ser uma pluralidade de condutos que se estendem através do corpo 70. Em ainda outro exemplo, o conduto 74 pode ser um único conduto definido em uma trajetória em serpentina através do corpo 70. Deve ser entendido que qualquer organização de um ou mais condutos 74 é contemplada, e que a quantidade de condutos 74 não limita o resfriador 50. Os condutos 74 são configurados para portar um fluxo de fluido aquecido próximo à segunda superfície 54. O fluxo de fluido aquecido pode ser, por exemplo, um fluxo aquecido por óleo ou ar de desvio que é roteado para o resfriador 50 para resfriamento.

[030] Uma porção termicamente sensível 76 está incluída no corpo 70. A porção termicamente sensível 76 pode formar uma porção do corpo 70 e pode formar a primeira superfície 52 ou estar próxima à primeira superfície 52. A porção termicamente sensível 76 é configurada para posicionar de modo passivo pelo menos uma porção do resfriador 50 no ar que flui através do revestimento de ventilador anular 38, em resposta a uma mudança em uma condição térmica. O corpo 70 ou a porção termicamente sensível 76 pode incluir um conjunto de camadas de metal 78. O conjunto de camadas de metal 78 pode incluir uma primeira camada 80 e uma segunda camada 82. A primeira camada 80 pode formar a primeira superfície 52, e pode estar próxima ao conjunto de revestimento de ventilador 38 ou à parede periférica 43. A porção termicamente sensível é configurada para mudar de formato em resposta a uma mudança em uma condição térmica, como uma mudança na

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9/35 temperatura.

[031] O conjunto de camadas de metal 78, em geral, ou a primeira ou a segunda camada 80, 82, respectivamente, pode se dar em resposta a uma mudança em uma condição térmica. Uma condição térmica, por exemplo, pode ser uma mudança de temperatura. A primeira e a segunda camadas 80, 82, por exemplo, pode ser feita de liga de alumínio e carboneto de alumínio-silício (AlSiC), respectivamente. Em outro exemplo, as camadas de metal 78 podem incluir camadas adicionais ou alternativas de folhas de metal de níquel-titânio (Ni-Ti) com memória de formato ou outros compósitos de matriz de metal (MMC). Adicionalmente, o corpo 70 pode ser feito do conjunto de camadas de metal 78, o que inclui a liga de alumínio e o carboneto de alumínio-silício.

[032] O conjunto de camadas de metal 78 pode ter múltiplas camadas separadas, que têm qualquer quantidade de camadas combinadas para formar a porção termicamente sensível de placas 76, como uma folha de metal de compósito, que tem múltiplos materiais em camada. As fitas de material metálico personalizadas também podem ser utilizadas. A porção termicamente sensível 76 que inclui as camadas 80, 82 pode se deformar pelo menos parcialmente com base em uma mudança em condição térmica, como um aumento ou uma diminuição em temperatura. Em um exemplo, a porção termicamente sensível 76 pode ser uma placa de liga de bimetal ou com memória de formato. Sob tal exemplo, a ativação térmica da porção termicamente sensível 76 pode ser ajustada pelo coeficiente apropriado da seleção e dimensionamento de material de expansão térmica de liga de alumínio unida de modo direto e compósito de matriz de metal de alumínio (MMC), folhas de carboneto de alumínio-silício (AlSiC).

[033] A título de exemplo adicional não limitante, uma primeira camada 80 pode incluir um material maleável, com capacidade para

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10/35 deformação e reformação, e a segunda camada 82 pode incluir um material termicamente sensível que se estende ao longo do comprimento da primeira camada 80 que se deforma em relação a uma mudança em temperatura. As camadas 80, 82 podem ser contínuas ou descontínuas, que se estendem de modo completo ou parcial ao longo do corpo 70. As camadas descontínuas podem ser colocadas de modo discreto no corpo 70, a fim de determinar de modo particular a mudança geométrica no formato da porção termicamente sensível 76. Com as camadas discretas, o resfriador 50 pode mudar de modo local o formato com base em uma mudança em temperatura, enquanto mantiver o formato do resfriador 50 em áreas sem as camadas discretas ou sem uma mudança em temperatura.

[034] A fabricação adicional ultrassônica (UAM) ou a deposição de metal aditivo, ou outros processos alternativos de união/deposição de metal em exemplos não limitantes, pode ser usada para laminar materiais dissimilares para produzir uma folha de metal de compósito laminada monolítica formada a partir das camadas 80, 82. A primeira e a segunda camadas 80, 82 podem incluir, mas não estão limitadas a, uma liga de alumínio de alta resistência e AlSiC. Quaisquer materiais adequados podem ser utilizados e tal seleção de material cria o manchamento diferencial interno dependente de temperatura. A porcentagem de fração de volume de carboneto de silício (SiC) dentro do AlSiC pode ser variada para ajustar o coeficiente de expansão térmica (CTE). Dependendo da porcentagem de SiC, o CTE para AlSiC pode variar de 7 a 20 ppm/C, enquanto porcentagens adicionais são contempladas de 5 a 35 ppm/C. Tal modelo pode causar atuação, translação ou deformação da porção termicamente sensível 76 em relação à mudança na condição térmica, e, mais particularmente, aumentos ou diminuições na temperatura. Ainda adicionalmente, as folhas de metal de Ni-Ti com memória de formato binárias ou ternárias podem ser incorporadas como um material de

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11/35 atuação térmica adicional ou em conjunto com folhas de metal de MMC. Essas ligas são projetadas par ativar e mudar de formato em temperaturas ajustáveis específicas. Tais formatos podem ser criados de modo particular com base no ajuste de porcentagens locais do SiC ao longo de todas as camadas 80, 82, por exemplo, ou outros materiais de liga com memória de formato.

[035] As ligas e metais inteligentes usados podem ser fabricados de modo adicional, como com o uso do processo de UAM ou eletroformação aditiva, que possibilitam baixa massa assim como otimização para o resfriamento ideal do resfriador 50. Ademais, a adição de recursos cinemáticos complexos impressos em 3D é possível com o uso de uma combinação de usinagem local, soldagem ultrassônica em camadas e soldagem secundária à laser.

[036] O corpo 70 pode incluir adicionalmente as aletas 84. As aletas 84 são formadas na segunda superfície 54, oposta à primeira superfície 52. As aletas 84 podem incluir aletas alongadas contínuas, aletas segmentadas ou uma pluralidade de aletas discretas, assim como segmentos de aleta contínuos. As aletas 84 se estendem no fluxo de ar 72 de modo que uma porção 86 do fluxo de ar 72 possa atravessar as aletas 84. Os conjuntos de aletas 84 podem ser separados um dos outros para definir canais 88 entre os conjuntos de aletas adjacentes 84. O canal 88 do resfriador 50 pode formar uma dobradiça parcial, ou a dobradiça 90 pode ser formada no corpo 70. As dobradiças 90 formadas no corpo 70 podem ser adjacentes ao canal 88 [037] O corpo 70 é disposto para transferir calor do fluido aquecido para o ar no fluxo de ar 72 que flui através do revestimento de ventilador anular 38. O fluido aquecido pode ser atravessado nos condutos 74 que transferem o calor para as aletas 84 e a segunda superfície 54. O fluxo de ar 72, por exemplo, pode ser o ar que flui ao longo da trajetória de fluxo 14 da Figura 1, ou pode ser a segunda porção 46 do fluxo de ar que atravessa o

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12/35 revestimento de ventilador anular 38. A convecção do fluxo de ar 72 ao longo das aletas 84 e da segunda superfície 54 transfere o calor do fluido aquecido para resfriar o fluido.

[038] O resfriador 50 pode se montar ao revestimento de ventilador 38 na parede periférica 43 com uma montagem 91. A montagem 91 pode posicionar o resfriador 50 na trajetória do fluxo de ar 72, enquanto permite a flexão da porção termicamente sensível 76 sem fazer contato com a parede periférica 43. A montagem 91, por exemplo, pode ser uma braçadeira. A braçadeira pode ser nodal ou estacionária, em localizações preferenciais a fim de estar em conformidade com o movimento de translação da porção termicamente sensível 76. Adicionalmente, é contemplado que a montagem 91 pode incluir uma dobradiça giratória ou flexão para possibilitar um movimento maior ou mais determinado do resfriador 50 em relação ao revestimento de ventilador 38.

[039] Em referência agora à Figuras 3A a 3C, uma vista lateral de um resfriador 150 exemplificativo é ilustrado em uma posição inicial, uma posição instalada e uma posição retraída. O resfriador 150 das Figuras 3A a 3C pode ser substancialmente similar ao resfriador 50 da Figura 2. Como tal, numerais similares serão usados para identificar elementos similares aumentados por um valor de cem.

[040] Em referência à Figura 3A, o resfriador 150 é ilustrado na posição inicial, sendo que o corpo 170 tem uma disposição linear, como paralela ou substancialmente paralela ao eixo geométrico horizontal do motor ou do fluxo de ar 172 que passa ao longo do resfriador 150. O resfriador 150 foi ilustrado como incluindo apenas uma dobradiça 190. A dobradiça 190 inclui uma fenda ‘em formato de T 191 que se estende de modo circunferencial ao longo do resfriador 150. A dobradiça 190 é uma dobradiça giratória flexível incorporada ao corpo 170 para auxiliar e definir parcialmente a flexão do corpo

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170 durante o movimento cinemático. A dobradiça 190 é ilustrada como estando localizada entre conjuntos de aletas axiais adjacentes 184.

[041] Uma seção anterior 192 e uma seção posterior 194 do resfriador 150 pode ser definida em um dos lados da dobradiça 190, no canal 188 ou nos conjuntos de aletas dispostos de modo axial 184. Alternativamente, as seções anterior e posterior 192, 194 podem ser definidas como uma divisão axial do resfriador 150. As seções anterior e posterior 192, 194 podem ser acopladas à parede periférica 43 (Figura 1) do revestimento de ventilador anular 38 (Figura 1) na porção termicamente sensível ou ao longo do corpo 170. A porção termicamente sensível 176 está disposta sob a seção posterior 194 e parcialmente sob a seção anterior 192. Como tal, a porção termicamente sensível 176 pode se alinhar à borda posterior 162.

[042] Uma montagem 193 pode ser usada para montar o resfriador 150 ao conjunto de revestimento de ventilador 38. A montagem 193 pode posicionar o resfriador 150 acima do conjunto de revestimento de ventilador 38, para definir um vão 195 abaixo do resfriador 150. O resfriador 150 pode atuar ou se flexionar sobre a montagem 193.

[043] Em referência à Figura 3B, o resfriador 150 responde a uma condição térmica, como uma diminuição em temperatura, movendo a seção posterior 194 para a posição retraída mais ainda a partir do fluxo de ar 172 e pelo menos parcialmente no vão 195. Na posição retraída, as aletas 184 ou outras porções do resfriador 150 podem se estender abaixo da superfície da parede periférica 43 para minimizar a área de superfície do resfriador 150 disposta no fluxo de ar 172. Como tal, qualquer arrasto aerodinâmico na seção posterior 194 ou nas aletas 184 é minimizado. Na posição retraída conforme mostrado, o resfriador 150 pode ser conformado para definir um ângulo de ataque α em relação ao eixo geométrico horizontal do motor 12 transposto ao longo do fundo do resfriador 150, ou em relação a um eixo geométrico paralelo

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14/35 ao fluxo de linha de fluxo 14 através do motor 10 (Figura 1). Na posição retraída, o ângulo de ataque α pode ser negativo, como entre -5 graus para -35 graus em um exemplo não limitante. O valor negativo para o ângulo de ataque α representa a disposição na direção oposta do fluxo de ar 172. Nessa posição, o arrasto aerodinâmico é minimizado, enquanto a efetividade de resfriamento do resfriador 150 também é minimizada. Deve ser entendido que a posição retraída pode ser resultante de uma condição térmica durante uma condição de demanda de fora de pico, como temperaturas operacionais minimizadas para o motor.

[044] Em referência à Figura 3C, o resfriador 150 responde a uma condição térmica, como um aumento na temperatura. A porção termicamente sensível 176 pode atuar ou mover, transladando a seção posterior 194 para a posição instalada que confronta um volume maior do fluxo de ar 172. Na posição instalada, a seção posterior 194 é disposta em um ângulo de ataque positivo α, como entre 5 graus para 35 graus, em um exemplo não limitante. O valor positivo para o ângulo de ataque α representa a disposição para o fluxo de ar 172.

[045] Na posição instalada, o resfriador 150 é conformado para ter uma área de superfície maior que confronta o fluxo de ar 172, aumentando o arrasto aerodinâmico e a efetividade de resfriamento nas aletas 184. O corpo 170 pode ser configurado para aumentar o ângulo de ataque α das aletas 184 em resposta à mudança em condição térmica.

[046] A diferença entre a primeira posição (Figura 3A) e as posições retraídas ou instaladas (Figuras 3B a 3C) pode ser representada pelo ângulo de ataque α. A porção termicamente sensível 176 pode se curvar ou definir um perfil curvilíneo para transladar uma porção do resfriador 150 para dentro ou para fora do fluxo de ar 172. Tal curvatura pode orientar a porção termicamente sensível 176 no ângulo de ataque α. O ângulo de ataque α pode

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15/35 ser entre 0 graus e 10 graus, e pode ser 5 graus em um exemplo não limitante para um resfriador 150 típico. O ângulo de ataque α pode fornecer uma orientação angulada para orientar as aletas 184 dispostas em diferentes comprimentos radiais para confrontar uma área e um volume maiores do fluxo de ar 172. Como tal, a efetividade de resfriamento do resfriador 150 é aumentada.

[047] Deve ser observado que, embora o resfriador 150 esteja na posição retraída ou instalada, o arrasto aerodinâmico causado pelo resfriador 150 aumenta ou diminui em comparação ao arrasto aerodinâmico causado pelo resfriador 150 na primeira posição (Figura 3A). Como tal, a condição térmica pode ser usada para balancear uma necessidade de resfriar pelo resfriador 150 enquanto minimiza o arrasto aerodinâmico quando menos resfriamento for necessário para maximizar a eficiência de combustível. Deve ser observado adicionalmente que a posição instalada pode ser resultante de uma condição térmica durante uma condição de demanda de pico, como temperaturas operacionais elevadas.

[048] Devido ao fato da porção termicamente sensível 176 se curvar com base em condições térmicas, o resfriador 150 pode transladar de modo passivo com base na condição térmica a fim de balancear a necessidade de resfriamento com arrasto aerodinâmico minimizado. A porção termicamente sensível 176, por exemplo, pode ser ajustada para transladar e girar o resfriador 150 em uma temperatura particular, como mais de 99,33-graus Celsius (200-graus Fahrenheit), como uma temperatura de demanda máxima for óleo resfriamento, enquanto permanece em uma posição inicial durante temperatura de demanda inferiores, como menos de 87,78 graus Celsius (190 graus Fahrenheit), em exemplos não limitantes.

[049] A condição térmica e a translação da porção termicamente sensível 176 ou do resfriador 150 pode ser determinada com o uso de

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16/35 equações de placa de cantiléver com variável simples ou corte transversal uniforme e simulações de análise de elemento finito. As soluções de tensão térmica de forma fechada para placas de bimetal foram usadas inicialmente para aproximar deflexões de atuação térmica. Em um exemplo não limitante, o raio geométrico de curvatura pode ser representado por equações de feixe de cantiléver com corte transversal variável, como a equação (1):

£[3(1 + m) + (1 4- mn) (m² 4- ^)] ^P ó(cf₂ - ίϊι)(Γ_Λ - 7/)(1 + m)² (1) e o ângulo de rotação pode ser representado pela equação (2):

L sen <9 = —

2p (2) em que p é o raio geométrico de curvatura, t é a espessura total do componente de atuação 192, m é a razão de espessura entre o primeiro material e o segundo material, n é a razão de módulo elástico entre os dois materiais, 02 é o segundo coeficiente de expansão térmica, aié o primeiro coeficiente de expansão térmica, Th é a temperatura quente, T_cé a temperatura fria, Θ é o ângulo de rotação, e L é o comprimento do componente de atuação. Dessa forma, na determinação do raio geométrico de curvatura p e o ângulo de rotação θ, o ângulo de ataque α pode ser determinado com o uso da equação (2) com base na determinação do ângulo de rotação Θ para a porção termicamente sensível. Adicionalmente, o ângulo de rotação Θ e o ângulo de ataque α podem ser ajustados com base no teor de SiC dentro da camada de AISiC.

[050] Como tal, com base em uma temperatura medida pela porção termicamente sensível 176 nas Figuras 3A a 3C, um balanceamento pode ser arquivado entre uma necessidade de maximizar o resfriamento no resfriador 150 durante condições de alta demanda com a minimização do

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17/35 arrasto aerodinâmico no resfriador 150 durante condições de demanda inferiores. Tal balanceamento pode ser adequado, por exemplo, pelo teor de SiC no AlSiC que compreende a porção termicamente sensível 176.

[051] Em referência agora à Figura 4, que ilustra outro resfriador 250 exemplificativo, a porção termicamente sensível 276 pode ser alinhada com a borda anterior 260. Os elementos da Figura 4 podem ser substancialmente similares àqueles das Figuras 3A a 3C. Como tal, numerais similares serão usados para identificar elementos similares aumentados por um valor de 100. A porção termicamente sensível 276, por exemplo, pode incluir um teor maior de SiC próximo à seção posterior 294, a fim de transladar a seção posterior no fluxo de ar 272, enquanto o teor de SiC na seção anterior 292 for mínimo para impedir a seção anterior 292 de bloquear o fluxo de ar para a seção posterior 294. A dobradiça 290 pode ser formada como um canal no corpo 270, que se estende na direção circunferencial ou tangencial. O canal pode ser diferente da dobradiça ‘em formato de T 190 das Figuras 3A a 3C. A dobradiça em formato de canal 290 pode possibilitar ainda mais dobra ao corpo 270 para acomodar a translação do resfriador 250 pela porção termicamente sensível 276.

[052] Deve ser observado que, embora a montagem 293 esteja disposta adjacente à borda anterior 260, a mesma pode ser posicionada em qualquer ponto de modo axial ao longo do resfriador 250 que permite diferenciar ou conformar de modo único o resfriador 250 com base na atuação da porção termicamente sensível 276.

[053] Em referência agora à Figuras 5A a 5B, outro resfriador 350 exemplificativo é ilustrado. As Figuras 5A a 5B são substancialmente similares à Figura 4, numerais similares serão usados para identificar elementos similares aumentados por um valor de 100. Na Figura 5A, as aletas 384 podem ser dispostas em três conjuntos de aletas dispostos de modo axial

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384, com uma pluralidade de aletas 384 que se estende na direção circunferencial. As aletas 384 são separadas umas das outras para permitir que um volume do fluxo de ar 372 passe entre as aletas 84. As dobradiças 390 podem ser dispostas entre os conjuntos de aletas 384 adjacentes para facilitar a translação do resfriador 350 pela porção termicamente sensível 376. As dobradiças 390 podem ser um canal que se estende na direção circunferencial, enquanto qualquer formato ou orientação para as dobradiças 390 for contemplado, como a dobradiça ‘em formato de T das Figuras 3A a 3C. A porção termicamente sensível 376 se estende ao longo de todo o resfriador 350 de frente para trás. Como tal, teores discretos de SiC podem ser usados para adequar de modo particular o formato transladado da porção termicamente sensível 376. Conforme ilustrado, o resfriador 350 está na posição inicial, similar àquele da Figura 3A. A montagem 393 está posicionada na porção central de modo axial do resfriador 350, entretanto, qualquer posição é contemplada.

[054] Em referência agora à Figura 5B, um exemplo ilustra o resfriador 350 transladado para uma posição instalada com a montagem 393 localizada no centro axial do resfriador 350. A porção termicamente sensível 376 pode incluir materiais discretos para definir de modo discreto o formato ou contorno para o resfriador 350. Uma seção de centro 396 está disposta entre as seções anterior e posterior 392, 394. A seção de centro 396 pode ser acoplada de modo operacional à parede periférica 43 do revestimento de ventilador anular 38 na montagem 393. Uma curva côncava 398 pode ser definida ao longo da porção termicamente sensível 76 e uma curva convexa 400, que tem um ponto de inflexão 402 entre as curvas 398, 400. A porção anterior ou seção anterior 392 pode ter a curva côncava 398 enquanto a porção posterior ou seção posterior 394 pode incluir a curva convexa 400. A curva côncava 398 pode posicionar o resfriador mais ainda no fluxo de ar 372,

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19/35 posicionando as aletas 384 na seção de centro 396 de modo radial dentro das aletas 384 na seção anterior 392. Dessa forma, as aletas 384 na seção de centro 396 podem ser orientadas para ter uma área de superfície ampliada para confrontar um volume maior do fluxo de ar 372, não impedido pelas aletas 384 na primeira seção 392. Ademais, a curva côncava 400 orienta ligeiramente as aletas 384 na seção anterior 392 em direção ao fluxo de ar de entrada 372. Embora uma porção do resfriador 350 esteja disposta dentro da parede periférica 38, as aletas 384 são anguladas para confrontar um volume maior do fluxo de ar 372. Deve ser entendido que, embora uma porção do resfriador 350 esteja disposta no vão 395, a montagem 393 pode ser dimensionada de modo que nenhuma porção do resfriador 350 se estenda no vão 395, e permaneça de modo radial dentro da parede periférica 43 na posição instalada.

[055] Adicionalmente, a curva convexa 400 posiciona as aletas 384 na seção posterior 394 de modo radial dentro das aletas 384 na porção de centro 396 para expor as aletas 384 na porção posterior 394 a um fluxo de ar 372 não impedido pela porção anterior ou de centro 392, 396. Deve ser observado que a posição instalada pode ser resultante de uma condição térmica durante uma condição de demanda de pico, como temperaturas operacionais elevadas.

[056] Em referência agora à Figuras 6A a 6C, outro resfriador 450 exemplificativo é ilustrado tendo quatro conjuntos de aletas 484. Os exemplos mostrados nas Figuras 6A a 6C podem ser substancialmente similares àqueles mostrados nas Figuras 5A a 5B. Como tal, numerais similares serão usados para identificar elementos similares aumentados por um valor de 100. Em referência à Figura 6A, em particular, o resfriador 450 inclui quatro conjuntos de aletas 484, que têm dobradiças 490 dispostas entre cada conjunto de aletas 484. O resfriador 450 está disposto na posição inicial, que tem a porção termicamente sensível 476 em uma posição linear, como em

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20/35 paralelo à linha de centro do motor ou à trajetória de fluxo do fluxo de ar 472 em exemplos não limitantes. A montagem 493 está disposta no centro axial do resfriador 450, enquanto qualquer posição for contemplada.

[057] Na Figura 6B, que ilustra o resfriador 450 em uma posição instalada, o corpo 470 pode ser separado em uma porção de borda anterior 510, uma porção de centro anterior 512, uma porção de centro posterior 514 e uma porção de borda posterior 516. A curva côncava 498 pode se estender entre a porção de borda anterior 510 e a porção de centro anterior 512. A curva convexa 500 pode se estender entre a porção de centro posterior 514 e a porção de borda posterior 516. O ponto de inflexão 502 está posicionado no centro axial do resfriador 450. Deve ser entendido que o ponto de inflexão 502 pode ser deslocado do centro axial do resfriador 450, que tem uma dentre uma curva côncava 498 ou a curva convexa 500 maior que a outra na direção axial ao longo do fluxo de ar 472. Tal formato ou contorno pode ser definido pelo posicionamento discreto de SiC no AlSiC da porção termicamente sensível, por exemplo. Conforme ilustrado, a curvatura da Figura 6B pode ser uma posição instalada que ocorre com a mudança na condição térmica como um aumento na temperatura. Na posição instalada, as aletas 484 confrontarão uma área de superfície e volume maiores do fluxo de ar 472, que têm a curva côncava 498 que orienta a porção anterior do resfriador 450 na parede periférica 43 e o vão 495, enquanto estende a porção posterior do resfriador 450 de modo radial para dentro, longe da parede periférica 43 para confrontar mais fluxo de ar, desimpedido pelo resto do resfriador 450. Deve ser observado adicionalmente que a posição instalada pode ser resultante de uma condição térmica durante uma condição de demanda de pico, como temperaturas operacionais elevadas.

[058] Voltando-se agora para a Figura 6C, que ilustra uma posição instalada alternativa à Figura 6B, é observado adicionalmente que a curva côncava 498 pode se estender por todo o resfriador 450, de modo que

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21/35 uma porção, como a porção de centro anterior 512 possa se estender ainda mais no fluxo de ar 472, embora as porções posteriores 514, 516 estejam, ambas, escondidas atrás das porções anteriores 510, 512, em relação ao fluxo de ar 472 ou uma direção axial. Dessa forma, deve ser observado que o resfriador 450 pode ser ajustado discretamente para conformar ou contornar o corpo 470 para balancear a eficiência de resfriamento com o arrasto aerodinâmico. As porções anterior e posterior do resfriador 450 atuaram para se estender de modo radial para fora, no revestimento de ventilador 38 e na parede periférica 43. Na posição instalada alternativa, as porções anteriores 510, 512 podem confrontar um volume maior do fluxo de ar 472, enquanto as porções posteriores 514, 516 podem confrontar um volume menor do fluxo de ar 472. Como tal, deve ser observado que a porção termicamente sensível 476 pode ser ajustada de modo particular à condição térmica ou às necessidades particulares do motor 10 (Figura 1) para otimizar o resfriamento no resfriador 450. Um balanceamento entre a necessidade para a eficiência de resfriamento e a eficiência aerodinâmica podem ser mantidos de modo passivo. Deve ser observado adicionalmente que a posição instalada alternativa pode ser resultante de uma condição térmica durante uma condição de demanda de fora de pico, como temperaturas operacionais elevadas, sendo mais baixas que as temperaturas de demanda de pico.

[059] Deve ser observado também que a porção termicamente sensível 476 pode formar uma totalidade da curva côncava 498, uma totalidade da curva convexa 500, ou apenas porções da curva côncava 498 e da curva convexa 500. O resfriador 450 também pode incluir múltiplas curvas 498, 500 que têm múltiplos pontos de inflexão. Como tal, deve ser observado que a porção termicamente sensível 476 pode ser adequada para orientar de modo particular o corpo 470 que tem qualquer formato ou contorno. Tais formatos ou contornos podem estar relacionados de modo particular a condições térmicas

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22/35 discretas, como temperaturas operacionais diferentes.

[060] Voltando-se agora para a Figura 7, um resfriador 650 de acordo com os aspectos da revelação pode incluir um corpo de bloco 670. Embora o corpo 670 seja ilustrado como um bloco, qualquer formato é contemplado. Deve ser observado que o resfriador da Figura 7 pode ser substancialmente similar aos resfriadores das Figuras 2-6C, em relação a um material termicamente sensível a fim de atuar de modo passivo o resfriador na trajetória de fluxo de ar. Entretanto, o resfriador 650 da Figura 7 é um resfriador do tipo placa, enquanto os resfriadores anteriores nas Figuras 2 a 6C incluíam aletas para melhorar as transferências de calor de convecção no resfriador. Deve ser entendido que, embora as aletas possam melhorar a transferência de calor, as mesmas também possibilitam o arrasto aerodinâmico aumentado.

[061] Uma pluralidade de condutos 620 pode ser disposta no corpo 670 para fornecer um volume de fluido, como óleo, através do corpo 670. Um conduto de entrada 622 e um conduto de saída 624 podem se acoplar ao corpo 670, o que fornece ingresso e egresso para o volume de fluido aos condutos 624. O resfriador 650 pode ser disposto no conjunto de revestimento de ventilador 38 (Figura 1). O resfriador 650 pode incluir uma primeira superfície 626 e uma segunda superfície 628. A primeira superfície 626 pode ser nivelada com a parede periférica 43 do conjunto de revestimento de ventilador 38 da Figura 1, por exemplo.

[062] O resfriador 650 pode ser disposto no conjunto de revestimento de ventilador 38, entre duas pás de guia do lado externo 630. O resfriador 650 pode ser disposto a jusante, ou posterior, de uma pluralidade de pás de ventilador 632, como as pás do conjunto de ventilador 18 da Figura 1. As pás de ventilador 632 podem acionar um fluxo de ar 672 posterior, através das pás de guia do lado externo 630, e sobre o resfriador 650, de modo que a uma porção do fluxo de ar 672 passe ao longo da primeira superfície 626 do

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23/35 resfriador 650.

[063] Em referência agora às Figuras 8A a 8E, as vistas laterais do resfriador 650 são ilustradas mostrando diferentes formatos e contornos exemplificativos para o resfriador 650. O resfriador 650 ou porções do mesmo que incluam um conjunto de camadas ao longo de uma superfície pode ser feito de um material termicamente sensível 676, como aqueles descritos no presente documento como liga de alumínio em camadas e AlSiC, em um exemplo, a fim de posicionar pelo menos uma porção do resfriador 650 para confrontar uma área ou volume maior ou menor de fluxo de ar de resfriamento. Como tal, a efetividade de resfriamento pode ser balanceada com a minimização do arrasto aerodinâmico.

[064] Em referência à Figura 8A, o resfriador 650 pode estar em uma posição inicial, que tem uma disposição linear de modo que a primeira superfície 626 esteja disposta no fluxo de ar 672. Uma montagem 634 pode ser incluída com o resfriador 650 no centro axial do resfriador 650 para montar o resfriador 650 à parede periférica 43 do revestimento de ventilador 38. Embora a montagem 634 seja mostrada posicionada no centro do resfriador 650, deve ser entendido que a montagem 634 pode ser posicionada em qualquer ponto ao longo do resfriador 650. Uma porção 636 do fluxo de ar 672 pode passar ao longo da primeira superfície 626 do resfriador 650 voltado para o fluxo de ar 672. A porção 636 pode resfriar o resfriador 650 com o uso de convecção, como para resfriar de modo convectivo um fluxo de óleo que atravessa o resfriador 650 em um exemplo.

[065] Em referência agora à Figura 8B, uma seção anterior 638 e uma seção posterior 640 podem ser definidos como anterior e posterior da montagem 634, respectivamente. A seção posterior 640, durante uma condição térmica, como uma diminuição em temperatura, pode transladar na direção oposta do fluxo de ar 672, de modo que uma porção inferior 636 do fluxo de ar

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672, em comparação à Figura 8A, passa ao longo da primeira superfície 626. Na posição transladada, a porção posterior pode definir um ângulo de ataque α na direção oposta do fluxo de ar 672. Em um exemplo, o resfriador 650 pode ser um resfriador de óleo refrigerado por ar para um motor de turbina, que tem a porção posterior 640 transladada de modo radial para fora de um revestimento de ventilador desviar um fluxo de ar, em um vão 695 na parede periférica 43. A posição mostrada na Figura 8B pode ser empregada durante uma necessidade de resfriamento ou condição térmica fora de pico, o que minimiza o volume ou a área do fluxo de ar 672 que faz contato com o resfriador 650, para minimizar o arrasto aerodinâmico quando a necessidade de resfriamento do resfriador 650 for minimizada.

[066] Em referência agora à Figura 8C, a seção posterior 640 foi transladada para o fluxo de ar 672, de modo que uma quantidade maior da porção 636 do fluxo de ar 672 faz contato com a primeira superfície 626. O ângulo de ataque α para a porção posterior 640 está agora no fluxo de ar 672. Em um exemplo, o resfriador 650 é o resfriador de óleo refrigerado por ar para o motor de turbina 10 (Figura 1), que tem a porção posterior 640 transladada de modo radial para dentro para o fluxo de ar 672 como um fluxo de ar de desvio que atravessa o revestimento de ventilador. Durante uma condição térmica que exige uma quantidade maior de resfriamento no resfriador 650, como a condição de demanda de pico, a porção posterior 640 pode transladar para o fluxo de ar 672 para possibilitar convecção aumentada no resfriador 650 para aumentar a transferência de calor e a efetividade de resfriamento. Na posição transladada, o arrasto aerodinâmico causado pelo resfriador 120 aumenta.

[067] Em referência agora à Figura 8D, a porção anterior 638 é transladada para um formato convexo em relação ao fluxo de ar 672. Em um primeiro exemplo, a porção anterior 638 pode transladar para o vão 695 na

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25/35 parede periférica 43. A porção 636 do fluxo de ar 672 pode entrar na concavidade 642 para fornecer resfriamento aumentado na porção anterior 638. Em tal posição, o fluxo de ar que entra na concavidade 642 pode gerar um fluxo de vórtice, que pode aumentar a efetividade de resfriamento na seção anterior 638. Adicionalmente, o arrasto aerodinâmico aumenta na seção anterior 638.

[068] Alternativamente, a montagem 634a, mostrada em linha tracejada, pode estar disposta em uma extremidade anterior 644 do resfriador 650. Nesse exemplo, a seção anterior 638 é transladada para o formato convexo para confrontar um volume maior do fluxo de ar 672, enquanto posiciona a porção posterior 640 no fluxo de ar 672. Por exemplo, a curvatura convexa da primeira seção 638 pode transladar a porção posterior 640 de modo radial para fora para a trajetória de fluxo do fluxo de ar 672. Como tal, uma quantidade maior do fluxo de ar 672 faz contato com a seção anterior 638 e passa ao longo da porção posterior 640 a partir da seção anterior 638 o contato de uma área de superfície maior do resfriador 650. Deve ser observado que, nessa posição, o arrasto aerodinâmico aumenta enquanto a efetividade de resfriamento aumentar.

[069] Em referência agora à Figura 8E, a seção anterior 638 tem um formato ou contorno côncavo enquanto a porção posterior 640 tiver um formato ou contorno côncavo, em relação ao fluxo de ar 672. Como tal, um formato de serpentina para o resfriador 650 é formado com um ponto de inflexão 602. Nessa posição, o resfriador 650 pode confrontar uma quantidade máxima do fluxo de ar 672, enquanto gerar uma quantidade máxima de arrasto aerodinâmico. Como tal, o resfriamento máximo pelo resfriador 650 pode ser alcançado durante uma condição térmica que exige uma demanda de resfriamento de pico.

[070] Deve ser observado que os formatos e os contornos

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26/35 conforme ilustrado nas Figuras 8A a 8E são exemplificativos e que qualquer combinação dos formatos e contornos é contemplada. Adicionalmente, o resfriador 650 pode ser adaptado a qualquer um dos tais formatos para aumentar ou diminuir uma área do resfriador 650 que confronta o fluxo de ar 672 com base em uma condição térmica, para balancear uma necessidade de resfriar durante condições de demanda, enquanto minimiza o arrasto aerodinâmico.

[071] Deve ser observado que as porções anterior e posterior 638, 640 conforme definido nas Figuras 8B a 8E não estão limitadas com base na montagem 634, e pode ser posicionada em qualquer ponto ao longo do resfriador 650. A posição da montagem 634 pode ser incorporada ao conformação particular do resfriador 650 para posicionar de modo próprio o resfriador transladada 650 no fluxo de ar com base nas demandas de resfriamento particulares do motor.

[072] Um método de movimento de um resfriador de óleo refrigerado por ar dentro de um duto de ventilador de desvio de um motor de aeronave pode incluir posicionar o resfriador de óleo refrigerado por ar no duto de ventilador de desvio quando uma primeira temperatura de referência for alcançada. O posicionamento pode ser um posicionamento passivo e pode incluir uma porção termicamente sensível do resfriador de óleo refrigerado por ar que muda de formato em resposta a uma mudança em uma condição térmica.

[073] O resfriador de óleo refrigerado por ar pode ser qualquer resfriador conforme descrito no presente documento. O duto de ventilador de desvio pode ser a passagem anular 36 da Figura 1 ou qualquer outra passagem de ar ou fluido anular, ou passagem de desvio no motor. O posicionamento é um posicionamento passivo, que não exige componentes de acionamento ativos, como por atuação mecânica. A porção termicamente

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27/35 sensível pode ser qualquer uma das porções termicamente sensíveis conforme descrito no presente documento que pode mudar o formato em resposta a uma mudança em condição térmica, como uma mudança em temperatura, por exemplo.

[074] A primeira temperatura de referência pode ser uma temperatura de limiar que posiciona ou translada o resfriador para o duto de desvio. Tal temperatura de limiar pode ser uma temperatura de demanda máxima, como a temperatura alcançada durante a operação de motor máxima, como durante aceleração ou empuxo máximo. Como tal, o resfriador posicionado no duto de desvio aumenta a efetividade de resfriamento do resfriador, mas pode impactar negativamente a eficiência de motor com arrasto aerodinâmico aumentado.

[075] Adicionalmente, o método pode incluir a retração de modo passivo do resfriador de óleo refrigerado por ar a partir do duto de ventilador de desvio quando uma segunda temperatura de referência for alcançada. A segunda temperatura de referência pode ser uma temperatura mais baixa que a primeira temperatura de referência. Mediante o alcance da segunda temperatura de referência, depois de posicionar o resfriador no duto de ventilador de desvio na primeira temperatura de referência, o resfriador pode retrair pela atuação da porção termicamente sensível na segunda temperatura de referência. O resfriador resfriado tem uma redução na eficiência de resfriamento, mas pode ser feira durante uma demanda de motor mais baixa, como em modo ocioso ou de cruzeiro. O resfriador resfriado fornece uma redução no arrasto aerodinâmico, enquanto minimiza a efetividade de resfriamento. Dessa forma, utilizar a primeira e a segunda temperaturas de referência, deve ser observado que o resfriador pode balancear as necessidades para resfriar com eficiência o motor minimizando-se o arrasto durante uma condição térmica de demanda mais baixa.

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28/35 [076] Ademais, o posicionamento do resfriador de óleo refrigerado por ar no duto de ventilador de desvio pode incluir aumentar uma orientação de ângulo de ataque do resfriador de óleo refrigerado por ar. Por exemplo, aumentar a orientação de ângulo de ataque pode incluir aumentar o ângulo para o ângulo de ataque α conforme descrito no presente documento. O ataque ângulo pode ser determinado de modo particular, por exemplo, com base na concentração de SiC em uma camada de AlSiC do material termicamente sensível. Por exemplo, quanto maior for o teor de SiC, ou maior a concentração local, maior a curvatura que pode ser vista no material termicamente sensível.

[077] A revelação acima possibilita um modelo melhorado para um resfriador de superfície ou trocador de calor para resfriar de modo convectivo uma quantidade de fluido transferido do motor. O resfriador inclui material termicamente sensível para posicionar, transladar ou atuar de modo passivo a convecção no resfriador. O resfriador é ativado de modo passivo para instalar e posicionar de modo ideal os trocadores de calor resfriados por ar forçado na trajetória de fluxo de ar do motor durante condições de motor de pico. Adicionalmente, tal instalação, o posicionamento passivo, translação ou atuação pode diminuir o resfriamento convectivo movendo-se o resfriador para fora da trajetória de fluxo de ar com base em uma necessidade de demanda reduzia a fim de minimizar o arrasto aerodinâmico para melhorar a eficiência de motor. Como tal, deve ser observado que o resfriador é um sistema passivo com base em demanda para posicionar de modo seletivo o resfriador par aumentar o resfriamento ou minimizar o arrasto com base na demanda. Dessa forma, o resfriador de modo passivo balanceia a necessidade de resfriar com a eficiência de motor.

[078] A invenção incorporar de modo único a mudança geométrica em conformidade contínua e atuação diretamente na estrutura de

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29/35 metal de compósito laminado dos trocadores de calor ou corpo resfriador. As temperaturas diferenciais de resfriador, positivas ou negativas, a partir da temperatura de referência estabilizada, como a temperatura durante a ligação ultrassônica pode ser usada para mudar de modo contínuo o formato do corpo resfriador. As temperaturas acima ou abaixo da temperatura de referência estabilizada pode mudar de modo positivo ou negativo a curvatura do resfriador. A mudança de formato dependente da temperatura é controlada e ajustada pela geometria laminada e ligação do alumínio possível com MMC de alumínio, AlSiC. O alumínio e o AlSiC são escolhidos por sua alta resistência ao racionamento de densidade e alta condutividade térmica. A fabricação aditiva ultrassônica é usada para laminar os materiais dissimilares para produzir o efeito bimetálico entre a liga de alumínio de placas alta resistência e AlSiC de MMC. A composição da porcentagem de fração de volume de AlSiC de SiC pode ajustar o coeficiente de expansão térmica do material termicamente sensível. Dependendo da porcentagem de SiC, o coeficiente de expansão térmica pode variar de 20 a 7 ppm/C em um exemplo. A integração do modelo de atuação no resfriador ou material termicamente sensível possibilita o uso com a maior parte dos trocadores de calor por ar de desvio.

[079] O supracitado descreveu um aparelho de trocador de calor que compreende um resfriador de óleo refrigerado por ar para posicionar de modo passivo o resfriador dentro ou fora do fluxo de ar de resfriamento. Embora a presente revelação tenha sido descrita em relação a uma quantidade de realizações limitada, as pessoas versadas na técnica, que tenham o benefício desta revelação, apreciarão que outras realizações, que não se afastam do escopo da revelação conforme descrito no presente documento, podem ser projetadas. Embora a presente revelação tenha sido descrita com referência a realizações exemplificativas, será entendido por pessoas versadas na técnica que diversas mudanças podem ser feitas e equivalentes podem ser

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30/35 substituídos por elementos das mesmas sem se afastar do escopo da revelação. Além disso, diversas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material particular aos ensinamentos da presente revelação sem se afastar do escopo essencial da mesma. Por exemplo, o resfriador descrito no presente documento pode ser configurado para uso em muitos tipos diferentes de arquiteturas de motor de aeronave, além do motor exemplificativo descrito no presente documento, como, mas não limitado a um modelo com múltiplas extrações (compressor adicional e seção de turbina), uma arquitetura do tipo turboventilador com engrenagem, os motores que incluem ventiladores sem duto, os modelos de motor de eixo único (compressor único e seções de turbina), ou similares. Além disso, a válvula de desvio revelada no presente documento funcionará de modo igual outros tipos de resfriadores de óleo de ar refrigerado, e como não é pretendido estar limitado a resfriadores de superfície, e podem ser configurados para o uso em outros tipos de resfriador, como placa e aleta, tipos de aleta-tubo, ou similares, se beneficiariam também. Adicionalmente, será entendido ainda que, dependendo da geometria de passagem interna da válvula e as orientações da porta de entrada e da porta de saída, o fluxo através da válvula pode estar em plano (isto é, transversal) ou fora de plano (isto é, axial). Portanto, é pretendido que a presente revelação não seja limitada à realização particular revelada como o melhor modo contemplado para executar a revelação. Portanto, deve ser entendido que as reivindicações anexas sejam destinadas a cobrir todas as tais modificações e mudanças que sejam abrangidas pelo espírito verdadeiro da revelação.

[080] Na medida em que não foram descritos ainda, os diferentes recursos e estruturas de diversas realizações podem ser usados em combinação entre si conforme desejado. Esse recurso único não é ilustrado em todas as realizações e não está destinado a ser interpretado que o mesmo não pode ser feito, mas é feito para fim de brevidade de descrição. Dessa forma, os

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31/35 diversos recursos das diferentes realizações podem ser misturados e correspondidos conforme desejado para formar novas realizações, sejam ou não as novas realizações descritas de modo expresso. Todas as combinações ou permutações de recursos descritos no presente documento são cobertas por esta revelação.

[081] Esta descrição escrita usa exemplos para revelar a invenção, o que inclui o melhor modo, e também para permitir que qualquer pessoa versada na técnica pratique a invenção, o que inclui fazer e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e realizar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da invenção é definido pelas reivindicações, e pode incluir outros exemplos que ocorram às pessoas versadas na técnica. Tais outros exemplos são destinados a estar dentro do escopo das reivindicações se os mesmos tiverem elementos estruturais que não sejam diferentes da linguagem literal das reivindicações, ou se os mesmos incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais em relação à linguagem literal das reivindicações.

Lista de Partes conjunto de motor de turbina eixo geométrico longitudinal trajetória de fluxo motor de turbina conjunto de ventilador nacela núcleo do motor compressor seção de combustão turbina escape

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32/35 carenagem interna carenagem externa passagem anular conjunto de revestimento de ventilador 40 revestimento anterior revestimento posterior parede periférica primeira porção segunda porção fluxo de ar resfriador primeira superfície segunda superfície primeira extremidade segunda extremidade borda anterior borda posterior corpo fluxo de ar conduto porção termicamente sensível conjunto de camadas de metal primeira camada segunda camada aletas porção canal dobradiça

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33/35 seção anterior seção posterior seção central curva côncava

100 curva convexa

102 ponto de inflexão

110 porção de borda anterior 112 porção de centro anterior 114 porção de centro posterior

116 porção de borda posterior

150 resfriador

162 borda posterior

170 corpo

172 fluxo de ar

176 porção termicamente sensível 184 aletas

188 canal

190 dobradiça

192 seção anterior

193 montagem

194 seção posterior

195 vão

250 resfriador

260 borda anterior

270 corpo

272 fluxo de ar

276 porção termicamente sensível 290 dobradiça

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292 seção anterior

293 montagem

294 seção posterior

350 resfriador

372 fluxo de ar

376 porção termicamente sensível 384 aletas 390 dobradiça

392 seção anterior

393 montagem

394 seção posterior

395 vão

396 seção central

398 curva côncava

400 curva convexa

402 ponto de inflexão

450 resfriador

470 corpo

472 fluxo de ar

476 porção termicamente sensível

484 aletas

490 dobradiça

493 montagem

495 vão

498 curva côncava

500 curva convexa

502 ponto de inflexão

510 porção de borda anterior

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512 porção de centro anterior

514 porção de centro posterior

516 porção de borda posterior α ângulo de ataque

602 ponto de inflexão 620 condutos

622 conduto de entrada

624 conduto de saída

626 primeira superfície

628 segunda superfície

630 pás de guia do lado externo

632 lâminas

634 montagem

636 porção

638 porção anterior

640 porção posterior

642 concavidade

644 extremidade anterior

646 ponto de inflexão

650 resfriador

670 corpo

672 fluxo de ar

676 material termicamente sensível 695 vão

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Claims

Reivindicações

1. RESFRIADOR DE REVESTIMENTO DE VENTILADOR para um revestimento de ventilador que tem uma parede periférica, sendo que o resfriador de revestimento de ventilador é caracterizado pelo fato de que compreende:

um corpo com uma primeira superfície que confronta a parede periférica, uma segunda superfície oposta à primeira superfície, e pelo menos uma porção termicamente sensível; e pelo menos um conduto fornecido no corpo configurado para portar um fluxo de fluido próximo à segunda superfície e disposto para transferir calor do fluido para o ar que flui através do revestimento de ventilador;

em que a pelo menos uma porção termicamente sensível é configurada para, em resposta a uma mudança em uma condição térmica, posicionar de modo passivo pelo menos uma porção do resfriador de revestimento de ventilador no ar que flui através do revestimento de ventilador.
2. RESFRIADOR DE REVESTIMENTO DE VENTILADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a porção termicamente sensível compreende uma porção do corpo que forma a primeira superfície.
3. RESFRIADOR DE REVESTIMENTO DE VENTILADOR, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o corpo compreende um conjunto de camadas de metal em resposta a uma mudança em uma condição térmica.
4. RESFRIADOR DE REVESTIMENTO DE VENTILADOR, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o corpo compreende uma camada de liga de alumínio e uma camada de carboneto de alumínio-silício.

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5. RESFRIADOR DE REVESTIMENTO DE VENTILADOR, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o corpo compreende adicionalmente uma das aletas contínuas segmentadas ou aletas discretas em uma porção do corpo oposto à primeira superfície.
6. RESFRIADOR DE REVESTIMENTO DE VENTILADOR, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o corpo compreende adicionalmente pelo menos uma dobradiça localizada entre os segmentos de aleta contínuos.
7. RESFRIADOR DE REVESTIMENTO DE VENTILADOR, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o corpo é configurado para aumentar uma orientação de ângulo de ataque das aletas contínuas segmentadas ou aletas discretas em resposta à mudança na condição térmica.
8. RESFRIADOR DE REVESTIMENTO DE VENTILADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma seção anterior ou uma seção posterior do resfriador de revestimento de ventilador é acoplada de modo operacional à parede periférica do revestimento de ventilador.
9. RESFRIADOR DE REVESTIMENTO DE VENTILADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma seção de centro do resfriador de revestimento de ventilador é acoplada de modo operacional à parede periférica do revestimento de ventilador e uma porção anterior do resfriador de revestimento de ventilador se curva de modo côncavo e uma porção posterior do resfriador de revestimento de ventilador se curva de modo convexo em resposta à mudança na condição térmica.
10. RESFRIADOR DE REVESTIMENTO DE VENTILADOR, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento de ventilador tem pás de guia do lado externo montadas ao mesmo e o resfriador

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3/4 de revestimento de ventilador está localizado entre as pás de guia do lado externo adjacentes.
11. CORPO DE TROCADOR DE CALOR, caracterizado pelo fato de que compreende:

uma primeira superfície;

uma segunda superfície oposta à primeira superfície; e pelo menos uma porção termicamente sensível configurada para mudar de formato em resposta a uma mudança em uma condição térmica;

em que pelo menos um conduto é configurado para portar um fluxo de fluido próximo à segunda superfície para transferir calor do fluido para um fluxo de ar que passa ao longo da segunda superfície e a porção termicamente sensível é configurada para posicionar de modo passivo pelo menos uma porção do corpo de trocador de calor no fluxo de ar.
12. CORPO DE TROCADOR DE CALOR, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a porção termicamente sensível compreende uma porção do corpo de trocador de calor próxima à primeira superfície.
13. CORPO DE TROCADOR DE CALOR, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a porção do corpo de trocador de calor próxima à primeira superfície inclui um conjunto de camadas de metal em resposta a uma mudança em uma condição térmica.
14. CORPO DE TROCADOR DE CALOR, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a porção do corpo de trocador de calor próxima à primeira superfície inclui uma camada de liga de alumínio e uma camada de carboneto de alumínio-silício.
15. CORPO DE TROCADOR DE CALOR, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o corpo de trocador de calor compreende adicionalmente uma das aletas contínuas segmentadas ou das

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ΑΙΑ aletas discretas em uma porção do corpo de trocador de calor oposta à primeira superfície.
16. CORPO DE TROCADOR DE CALOR, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o corpo de trocador de calor compreende adicionalmente pelo menos uma dobradiça formada no mesmo.
17. CORPO DE TROCADOR DE CALOR, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a dobradiça compreende um canal formado dentro do corpo de trocador de calor.
18. CONJUNTO DE RESFRIADOR, caracterizado pelo fato de que compreende:

um corpo que inclui uma primeira superfície, uma segunda superfície oposta à primeira superfície; e pelo menos um conduto configurado para portar um fluxo de fluido próximo à segunda superfície;

em que o corpo inclui pelo menos uma porção termicamente sensível configurada para, em resposta a uma mudança em uma condição térmica, posicionar de modo passivo pelo menos uma porção do conjunto de resfriador em um fluxo de ar que flui ao longo da segunda superfície.
19. CONJUNTO DE RESFRIADOR, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a porção termicamente sensível compreende uma porção do corpo próxima à primeira superfície.
20. CONJUNTO DE RESFRIADOR, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a porção do corpo próxima à primeira superfície inclui um conjunto de camadas de metal em resposta a uma mudança em uma condição térmica.

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