CN105973052A - 错流导管换热器中的管 - Google Patents

错流导管换热器中的管 Download PDF

Info

Publication number
CN105973052A
CN105973052A CN201610142612.3A CN201610142612A CN105973052A CN 105973052 A CN105973052 A CN 105973052A CN 201610142612 A CN201610142612 A CN 201610142612A CN 105973052 A CN105973052 A CN 105973052A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat exchanger
section
cavity
fluid
pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610142612.3A
Other languages
English (en)
Inventor
T.库皮斯泽维斯基
J.D.拉姆波
J.F.博纳
J.沃菲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of CN105973052A publication Critical patent/CN105973052A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
    • F01D25/08—Cooling; Heating; Heat-insulation
    • F01D25/12—Cooling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/0233—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with air flow channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
    • F02C7/00—Features, components parts, details or accessories, not provided for in, or of interest apart form groups F02C1/00 - F02C6/00; Air intakes for jet-propulsion plants
    • F02C7/12—Cooling of plants
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05375—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with particular pattern of flow, e.g. change of flow direction
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/163—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation with conduit assemblies having a particular shape, e.g. square or annular; with assemblies of conduits having different geometrical features; with multiple groups of conduits connected in series or parallel and arranged inside common casing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/006—Tubular elements; Assemblies of tubular elements with variable shape, e.g. with modified tube ends, with different geometrical features
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F13/00—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing
    • F28F13/06—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media
    • F28F13/12—Arrangements for modifying heat-transfer, e.g. increasing, decreasing by affecting the pattern of flow of the heat-exchange media by creating turbulence, e.g. by stirring, by increasing the force of circulation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0021—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for aircrafts or cosmonautics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/004—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for engine or machine cooling systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/22—Arrangements for directing heat-exchange media into successive compartments, e.g. arrangements of guide plates
    • F28F2009/222—Particular guide plates, baffles or deflectors, e.g. having particular orientation relative to an elongated casing or conduit
    • F28F2009/226—Transversal partitions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00—Reinforcing means
    • F28F2225/02—Reinforcing means for casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00—Reinforcing means
    • F28F2225/08—Reinforcing means for header boxes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/60—Efficient propulsion technologies, e.g. for aircraft

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Abstract

一种换热器(10)，包括由入口腔壁(21)限定的输入腔(20)；与输入腔(20)流体连通并且限定在第一侧(34)与第二侧(36)之间的换热器部分(22)，并且其中多个挡板(28)定位在换热器部分(22)内；以及与换热器部分(22)流体连通并且由出口腔壁(25)限定的出口腔(24)。换热器部分(22)包括：限定在挡板(28)之间并且从输入腔(20)延伸到出口腔(24)的多个第一流体路径(26)，以及从第一侧(34)到第二侧(36)延伸穿过换热器部分(22)的多个管(42)。各个管(42)延伸穿过挡板(28)，以便限定穿过换热器部分(22)的第二流体路径(32)。大体上还连同用于以换热器(10)冷却热流体输入(12)的方法提供了换热器系统(5)。

Description

错流导管换热器中的管
技术领域
本发明涉及一种换热器系统，其使用在管中流动的冷却流体，其中热流体路径流过导管并且在管的外部上以错流定路线。
背景技术
在飞行器设计中，热空气的连续流从燃气涡轮发动机的一个部分放出、冷却并且提供至特定使用者应用。换热器系统可用于冷却热放出空气。
用于冷却热放出空气的优选介质为发动机旁通空气，其流过燃气涡轮的风扇管道。在放出空气与旁通空气之间换热的换热器系统的设计上存在若干限制。将热放出空气带至换热器的入口歧管、换热器自身以及将冷却的放出空气输送离换热器的出口歧管不可一起施加过大的压降，或者到达使用者应用的冷却的放出空气将具有不足以适当地执行的压力。换热器自身不可在流过风扇管道的发动机旁通空气上施加过大的压降，或者旁通空气将具有不足以适当地执行的压力。重量和尺寸也提出了严格的限制。如同所有飞行器结构那样，重要的是保持换热器系统的重量尽可能低。换热器系统还不可显著地增大燃气涡轮发动机的封壳尺寸，并且合乎需要地尽可能小以留出用于其它飞行器系统的安装空间。
偏转和大小变化是换热器中的潜在问题。偏转由两个来源引起。换热器的构件由于在对燃气涡轮发动机供能时出现的压力和振动机械负载而偏转。发动机和换热器的构件在它们的温度在使用期间改变时也改变尺寸。这些大小变化必须在换热器结构中解决，或者否则，所得的应力和应变将导致换热器单元的过早失效。热引起的应力和应变对于换热器系统是特别成问题的，其中不同温度的气体紧邻，并且气体的相对温度随时间变化。
存在对冷却热放出空气流的紧凑的轻质换热器系统的需要。
发明内容
本发明的方面和优点将在以下描述中部分地阐明，或者可从描述为明显的，或者可通过本发明的实践学习。
一种换热器大体上提供成在一个实施例中，包括由入口腔壁限定的输入腔；与输入腔流体连通并且限定在第一侧与第二侧之间的换热器部分，并且其中多个挡板定位在换热器部分内；以及与换热器部分流体连通并且由出口腔壁限定的出口腔。换热器部分包括：限定在挡板之间并且从输入腔延伸到出口腔的多个第一流体路径，以及从第一侧到第二侧延伸穿过换热器部分的多个管。各个管延伸穿过挡板，以便限定穿过换热器部分的第二流体路径。
还大体上提供了换热器系统。在一个实施例中，换热器系统包括相对于第一流动路径串联连接于彼此并且相对于第二流动路径串联连接于彼此的至少两个换热器(如上文所述)。
大体上提供了用于以换热器冷却热流体输入的方法。在一个实施例中，该方法包括：将热流体输入引导到由入口腔壁限定的输入腔中；将热流体输入引导到与输入腔连通并且限定在第一侧与第二侧之间的换热器部分中；将热流体输入引导到与换热器部分流体连通并且由出口腔壁限定的出口腔中；以及引导冷却流体穿过从第一侧到第二侧延伸穿过换热器部分的多个管。多个挡板定位在换热器部分内，其中多个第一流体路径限定在挡板之间。各个管延伸穿过挡板，以便限定穿过换热器部分的第二流体路径。
技术方案1. 一种换热器，包括：
由入口腔壁限定的输入腔；
换热器部分，其与所述输入腔流体连通并且限定在第一侧与第二侧之间，其中多个挡板定位在所述换热器部分内；以及
出口腔，其与所述换热器部分流体连通并且由出口腔壁限定，
其中所述换热器部分包括：
多个第一流体路径，其限定在所述挡板之间并且从所述输入腔延伸到所述出口腔，以及
多个管，其从所述第一侧到所述第二侧延伸穿过所述换热器部分，其中各个管延伸穿过所述挡板，以便限定穿过所述换热器部分的第二流体路径。
技术方案2. 根据技术方案1所述的换热器，其特征在于，所述第一流体路径定向成相对于所述第二流动路径成错流布置。
技术方案3. 根据技术方案1所述的换热器，其特征在于，至少一个流动湍流形成元件定位在管的外表面上。
技术方案4. 根据技术方案1所述的换热器，其特征在于，至少一个流动湍流形成元件定位在管的内表面上。
技术方案5. 根据技术方案1所述的换热器，其特征在于，至少一个挡板由包括层合的复合材料的叠层壁限定。
技术方案6. 根据技术方案1所述的换热器，其特征在于，所述管具有从所述换热器部分的所述第一侧到所述第二侧穿过它们的长度的大致椭圆形形状。
技术方案7. 根据技术方案1所述的换热器，其特征在于，各个管限定所述第一侧处的入口流动截面面积和所述第二侧处的出口流动截面面积，其中至少一个管从所述换热器部分的所述第一侧到所述第二侧连续地改变其截面面积。
技术方案8. 根据技术方案1所述的换热器，其特征在于，各个管限定所述第一侧处的入口流动截面面积和所述第二侧处的出口流动截面面积，其中所述入口流动截面面积小于所述出口流动截面面积。
技术方案9. 根据技术方案1所述的换热器，其特征在于，各个管限定所述第一侧处的入口流动截面面积和所述第二侧处的出口流动截面面积，其中所述入口流动截面面积大于所述出口流动截面面积。
技术方案10. 根据技术方案1所述的换热器，其特征在于，多个结构元件定位在所述入口腔壁和所述出口腔壁中的至少一个上。
技术方案11. 根据技术方案10所述的换热器，其特征在于，所述结构元件包括波纹、交错的峰部和谷部、凸缘或它们的组合。
技术方案12. 根据技术方案1所述的换热器，其特征在于，所述换热器部分包括至少一个侧壁，其包括多个结构元件。
技术方案13. 根据技术方案1所述的换热器，其特征在于，所述换热器包括所述输入腔与所述输出腔之间的多个换热器部分，其中所述多个换热器部分相对于所述第一流动路径与彼此串联连接。
技术方案14. 根据技术方案13所述的换热器，其特征在于，混合腔定位在各个换热器部分之间。
技术方案15. 根据技术方案1所述的换热器，其特征在于，所述输入腔、所述换热器部分以及所述出口腔限定经由添加制造形成的集成构件。
技术方案16. 根据技术方案1所述的换热器，其特征在于，所述换热器还包括：
定位在所述换热器部分的所述第一侧上的冷却输入腔；以及
定位在所述换热器部分的所述第二侧上的冷却输出腔，其中所述多个管从定位在所述第一侧上的所述冷却输入腔到定位在所述第二侧上的所述冷却输出腔延伸穿过所述换热器部分。
技术方案17. 根据技术方案1所述的换热器，其特征在于，所述挡板限定所述换热器部分内的所述第一流体路径的所述流动截面面积，其中所述流动截面面积从所述入口腔到所述出口腔在所述第一流体路径中变化。
技术方案18. 根据技术方案17所述的换热器，其特征在于，所述第一流体路径的所述流动截面面积通过改变挡板厚度、挡板间距、管间距或它们的组合在所述换热器部分的所述第一侧与所述第二侧之间改变。
技术方案19. 一种换热器系统，包括：
如技术方案1中所述的换热器中的至少两个，其中所述换热器相对于所述第一流动路径串联连接于彼此，并且其中所述换热器相对于所述第二流动路径串联连接于彼此。
技术方案20. 一种以换热器冷却热流体输入的方法，所述方法包括：
将所述热流体输入引导到由入口腔壁限定的输入腔中；
将所述热流体输入引导到与所述输入腔流体连通并且限定在第一侧与第二侧之间的换热器部分中，其中多个挡板定位在所述换热器部分内，并且其中所述换热器部分包括限定在所述挡板之间的多个第一流体路径；
将所述热流体输入引导到与所述换热器部分流体连通并且由出口腔壁限定的出口腔中；以及
引导冷却流体穿过从所述第一侧到所述第二侧延伸穿过所述换热器部分的多个管，其中各个管延伸穿过所述挡板，以便限定穿过所述换热器部分的第二流体路径。
本发明的这些及其它特征、方面和优点将参照以下描述和所附权利要求变得更好理解。并入在本说明书中并且构成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且连同描述用于阐释本发明的原理。
附图说明
针对本领域技术人员的包括其最佳模式的本发明的完整和开放的公开在参照附图的说明书中阐明，在该附图中：
图1A为根据一个实施例的示例性换热器系统的示意图；
图1B示出了图1A中所示的换热器系统的换热器部分的侧视图；
图1C示出了根据图1B的一个实施例的换热器部分的截面图；
图1D示出了图1B中所示的换热器部分的示例性管的分解断面视图；
图1E示出了根据图1B的另一个实施例的换热器部分的截面图；
图1F示出了根据图1B的另一个实施例的换热器部分的截面图；
图2A示出了根据一个实施例的由示例性单个集成构件形成的换热系统；
图2B示出了图2A的示例性换热系统的顶部部分的截面的分解视图；
图2C示出了根据一个实施例的图2A的示例性换热系统的截面；
图3A示出了根据另一个实施例的由示例性单个集成构件形成的换热系统；
图3B示出了图3A的示例性换热系统的一个截面的断面视图；
图4A示出了根据又一个实施例的由示例性单个集成构件形成的换热系统；
图4B示出了图4A的示例性换热系统的另一个视图；
图4C示出了图4A的示例性换热系统的一个截面的断面视图；
图5示出了根据一个实施例的具有相对于高压流动路径流体地串联连接的一个以上的换热器的示例性换热器系统的示意图；
图6示出了根据一个实施例的由围绕管道布置的多个换热器形成的换热器系统；
图7示出了根据一个实施例的示例性换热器系统的示意图，其中换热器由相对于高压流动路径流体地串联连接并且由混合腔分开的多个高压气体路径形成；
图8示出了多次经过类型的示例性换热器系统的示意图，其中高压气体路径流体地串联连接，并且其中冷却流体流动路径流体地串联连接；以及
图9为根据一个实施例的示例性换热器系统的示意图。
本说明书和附图中的附图标记的重复使用旨在表示本发明的相同或类似的特征或元件。
部件列表
5 换热器系统
10 换热器
12 热空气输入
14 入口歧管
15 热空气流动方向
16 出口歧管
18 冷却的空气输出
20 输入腔
21 腔壁
22 换热器部分
24 出口腔
25 腔壁
26 高压路径
28 挡板
30 冷却流体
32 低压冷却路径
34 (换热器部分22的)第一侧
36 (换热器部分22的)第二侧
38 管入口
40 管出口
42 管
44 管壁
46 流动湍流形成元件
47 复合挡板
48 芯部
49 表皮层
50 集成构件
52 顶面
54 底面
56 峰部
58 谷部
60 集成构件
62 连接歧管
70 集成构件
72 侧壁
74 波纹
76 相对的侧壁
78 结构凸缘
80 管道
82 混合腔
84 连杆
92 输入腔
94 输入供应源
96 输出腔
98 输出供应源
100 换热系统
102 第一组
104 通道
106 第二组
108 第三组。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施例，其一个或更多个实例在附图中示出。各个实例经由阐释本发明而非限制本发明来提供。实际上，对本领域技术人员而言将显而易见的是，可在本发明中作出各种改型和变型，而不脱离本发明的范围或精神。例如，示为或描述为一个实施例的部分的特征可与另一个实施例一起使用以产生又一个实施例。因此，意图是本发明覆盖归入所附权利要求及它们的等同物的范围内的此类改型和变型。
如本文使用的，用语"第一"、"第二"和"第三"可以可互换地使用来将一个构件与另一个区分开，并且不旨在表示独立构件的位置或重要性。
用语"上游"和"下游"是指相对于流体通路中的流体流的相对方向。例如，"上游"是指流体从其流动的方向，而"下游"是指流体流至其的方向。
如本文中使用的，"流体"可为气体或液体。本途径不由使用的流体的类型限制。在优选应用中，冷却流体为空气，并且被冷却的流体为空气。本途径可用于其它类型的液体和气态流体，其中被冷却的流体和冷却流体为相同流体或不同流体。被冷却的流体和冷却流体的其它实例包括液压流体、燃料、油、燃烧气体、制冷剂、制冷剂混合物、用于冷却航空电子装置或其它飞行器电子系统的介电流体、水、水基化合物、与防冻剂添加剂(例如，乙醇或乙二醇化合物)混合的水，以及能够在升高温度下维持热传递的任何其它有机或无机热传递流体或流体混和物。
换热器系统大体上提供成包括增强性能的几何形状，其实际的实施由添加制造来促进。尽管本文中所述的换热器系统广泛地适用于涉及多种流体类型的多种换热器应用，但本文中针对其最高效力描述了喷气发动机压缩机放出空气流由较低压风扇管道空气流的冷却。
再现的基于物理的设计挑战在于，主要的热力学状态和流动状态典型地引起外部散热流为热传递限制流，而不是常规地在换热器内流动的热加压放出空气。由于风扇空气温度和密度相比于压缩机放出空气相对低，故风扇空气对流热传递系数趋于相对低，特别是在高海拔操作状态下，并且还趋于存在每单位吸收热的更大风扇空气温度上升。沿风扇空气流的相对较大的温度上升减小了用于冷却压缩机放出空气的温差潜力。组合的两个效果协力限制了由风扇空气流润湿的每单位表面面积的换热器效力。效力随表面面积提高，但改进渐近地减少，使得换热器尺寸增加变得不实际，并且出口压力减小变得维持不住。
然而，本文中所述的换热器系统以多种方式克服了该限制。首先，换热器具有几何拓扑的倒置，其中冷却空气流在管内通过换热器内部，同时被冷却的空气流在管外。第二，换热器为添加促进的全开的良好管制的单元几何形状(例如，见图2B)，其特征为具有定制流动收缩的高表面面积与体积比。组合的这两个特征通过建立便于冷却侧和加热侧两者上的加强对流速率的紧凑热传递表面阵列来补偿风扇流的相对低散热能力。
图1A示意性地呈现了根据一个示例性实施例的包括换热器10的换热器系统5。热空气输入12经由入口歧管14进入系统10，并且经由出口歧管16离开系统10作为冷却的空气输出18。热空气输入12典型地从发动机芯部的一部分放出，其中其在感兴趣的温度和压力下可用。大体上，流过和流出换热器系统10的热空气的压力可受控制，以便减小热空气输入12至冷却的空气输出18的压降。
在所示实施例中，换热器10包括与入口歧管14流体连通的输入腔20，使得热空气输入12在进入换热器10时流入输入腔20中。热空气从输入腔20流入并且流过换热器部分22以降低热空气输入的温度。接着，冷却的空气输出18在经由出口歧管16离开换热器10之前流入出口腔24中。
换热器部分22包括限定在挡板28之间并且从输入腔20延伸至出口腔24的多个高压路径26。挡板28提供对包括导管和管42的换热部分22的结构支承。高压路径26允许热空气输入12流过换热器部分22以转换成冷却的空气输出16。冷却使用经由低压冷却流动路径32(图1B和1C)穿过换热器部分22的冷却流体30实现，低压冷却流动路径32从换热器部分22的第一侧34延伸至第二侧36。就此而言，冷却流体30垂直于高压路径26和挡板28流过换热器部分22。冷却空气30可来自具有低于热空气输入12的温度和压力的任何来源。例如，冷却空气30可源自旁通空气、FLADE空气或压缩机放出空气(如，来自低压级)。
如图1B和1C中所示，冷却流动路径32限定为从限定在第一侧34的管入口38到限定在第二侧36的相对定位的管出口40。管42从限定在第一侧34的管入口38延伸穿过换热器部分22的整个长度至限定在第二侧36的管出口40。管42用作冷却流体30从管入口38到管出口40流过冷却流动路径32的通道。图1C示出了管42延伸穿过限定高压路径26的内部挡板28。即，内部挡板28还限定允许管42延伸穿过其的腔。
如所述，高压路径26由挡板28之间的内部空间限定，并且从输入腔20延伸至出口腔24，其中管42延伸穿过高压路径26而不防止流穿过其。因此，穿过高压路径26的热空气接触管42的管壁44的外表面，允许了高压路径26的热空气与由管42限定的冷却流动路径32内的冷却流体30之间的换热，同时防止了高压路径26与冷却流体30之间的任何流体混合。
参照图1E，具有可变直径尺寸管42的换热器部分22的另一个实施例。在所示实施例中，冷却流动路径32的平均直径从限定在第一侧34的管入口38扩张至限定在第二侧36的管出口40。在特定实施例中，管42的扩张区域可减慢穿过冷却流动路径32的冷却流体30的流动。尽管示为不断扩张的管42(例如，具有圆锥形形状)，但可使用任何适合的扩张形状(例如，阶梯、分段线性、弯曲等)。在备选实施例中，管42的平均直径可根据连续可变形状轮廓从限定在第一侧34的管入口38变化至限定在第二侧36的管出口40。
图1E中所示的实施例具有在其长形的长轴(垂直于冷却路径30并且与从入口歧管14到出口歧管16的高压路径26的流动方向平行)上和可选还在其短轴(垂直于冷却路径30和从入口歧管14到出口歧管16的高压路径26的流动方向)上扩张的管42。
图1F示出了具有相对于它们的厚度的可变直径尺寸管40和可变尺寸挡板28的换热器部分22的实施例。在所示实施例中，挡板28具有沿高压路径26的流动方向的增大厚度，因此从输入腔20到出口腔24减小了高压路径26的容积。即，输入腔20处的高压路径26的流动截面面积不等于输出腔24处的高压路径26的流动截面面积，其小于如图1F的实施例中所示的输入腔20处的高压路径26的流动截面面积。如所示，各个挡板28限定入口腔处的入口截面面积，以及出口腔处的出口截面面积，其中入口截面面积不同于(即，大于)出口截面面积。
图1F还示出了换热器部分22包括由芯部48和表皮层49形成的至少一个复合挡板47。就此而言，不同材料可层合以使挡板28形成为包括一个或更多个热分路的复合叠层构造，(多个)高热导率内芯部层48夹在外表皮层49之间，外表皮层49包括与管壁44相同的较高强度较低热导率材料。例如，复合挡板47可由双金属成分制成。此外，质量扩散隔层还可插入在表皮层49与(多个)芯部层48之间。除添加方法之外，内芯部层可由多种膜涂覆方法建立，如，冷喷涂、热喷涂、等离子喷涂、化学气相沉积、溅射或电镀。材料选择包括但不限于金刚石、氮化硼、贵金属、青铜合金或它们的混合物。
管40可限定穿过换热器部分22的大致直的冷却流动路径32。在其它实施例中，管40可限定非直的冷却流动路径32(例如，弯曲、曲线、环形、螺旋、蛇线、正弦曲线等)。
在一个实施例中，如图9中所示，冷却流体30a可在流过限定在管40内的冷却流动路径32之前首先经由输入供应源94进入输入腔92。此外，离开的冷却流体30b可首先进入输出腔96，并且经由输出供应源98离开。此类实施例在冷却流体重新定向进入和穿过换热器部分22和/或用于液体冷却流体时特别有用。
大体上，换热器10以及特别是换热器部分22使用逐层构造或添加制作的制造方法形成，包括但不限于选择性激光烧结(SLS)、3D打印如通过喷墨和激光束、立体平版印刷、直接选择性激光烧结(DSLS)、电子束烧结(EBS)、电子束熔化(EBM)、激光工程化净成形(LENS)、激光净成形制造(LNSM)、直接金属沉积(DMD)等。用于形成换热器的材料包括(但不限于)：纯金属、镍合金、铬合金、钛合金、铝合金、铝化物或它们的混合物。如所述，挡板28可由(多种)材料配对构成，以便通过增加挡板的翅片效果来提高管42的换热性质。
如所述，穿过冷却流动路径32的冷却空气26处于低于穿过高压路径26的热空气的压力的压力下。管42由集成挡板28增强以阻止和防止冷却流动路径32的塌缩。管42(从管入口38到管出口40)的大致椭圆形形状实现了外部流的每单位压降的较高表面面积。然而，其它形状可用于形成管42的截面，包括但不限于圆形、正方形、矩形、三角形、五边形、六边形等。
在特定实施例中，如图1D中所示，流动湍流形成元件46可定位在管壁44的内表面和/或外表面上，以使流体成湍流分别流过低压冷却路径32和/或高压路径26。流动湍流形成元件46可为任何适合的结构，如，阶梯、凸缘、旋流器、脊、翅片、凹纹、凸纹、导叶、小翼、螺旋凸脊、螺旋凹槽等。
在一个实施例中，换热器10由集成构件形成。例如，图2A和2B示出了由单个集成构件50形成的示例性换热器系统10，其包括入口歧管14、输入腔20、换热器部分22、输出腔24和出口歧管16中的各个，使得热空气流动方向15垂直于由管42限定的低压冷却路径32。图2A的换热器10示为经由添加制造形成的集成构件50。如所示，该实施例的换热器系统10具有弯曲形状用于用作燃气涡轮发动机的一部分，如，环形FLADE™旁通空气管道。就此而言，旁通空气可用作冷却空气30。在其它实施例中，冷却流体可为液体，其在导管内流动，使得旁通空气也可用作冷却空气30。在该实施例中，热空气输入12可为来自发动机的放出空气。
如本文中使用的，用语"导管"是指由单个集成构件50限定的外部容纳结构，例如，高压路径26在包含低压冷却路径的管40的外部上以错流定路线穿过其。
图2A的实施例示出了空气对空气的实例，其中高压路径26和低压冷却路径30两者的输入为气态的。例如，高压路径26源自来自发动机的放出空气，而低压冷却路径30源自FLADE空气。
集成构件50的顶面52和底面54有纹理，以限定大体上对应于其中的管42的定位和图案的峰部56和谷部58。纹理表面52,54(由交错的峰部56和谷部58形成)用于两个功能。首先，纹理表面52,54减小横跨导管壁近侧的那些管的外表面的流动的分布不均。即，纹理表面52,54产生围绕所有管的更一致的流动路径。否则，存在热空气沿壳壁流动并且使换热器性能变差的趋势。第二，纹理表面52,54提供的衍生益处在于，其相对于由高压流动路径26内的相对高内部压力引起的向外偏转补充地增强(加固)相对大的表面52,54。
图2C示出了根据一个实施例的图2A的示例性换热器系统10的截面。如所示，可包括至少一个复合挡板47，其具有如上文所论述的芯部48和表皮层49。此外，为了降低重量，冷却路径32可从第一侧34到第二侧36在尺寸上收缩。由于冷却路径32以及因此管42的流动截面面积的该收缩尺寸，在一个实施例中，挡板28可从第一侧34到第二侧36以增大的距离间隔开，使得即使管42较小，也可控制高压路径26的容积(例如，使其大致相等)，并且相比于第一侧34在第二侧36附近更紧密地间隔开。
图3A和3B示出了由集成构件60形成的换热器系统10的另一个示例性实施例。在该实施例中，输入腔20的外壁21和输出腔24的外壁25以峰部56和谷部58为纹理。外壁21和外壁25的纹理性质相对于由形成高压流动路径26的输入腔20和输出腔24内的相对高内部压力引起的向外偏转分别增强了输入腔20和输出腔24。
图3B还示出了输入腔20和输出腔24两者中的腔挡板17。腔挡板17限定其中的孔口19，以允许流体在腔20,24内流动并且混合，同时仍向总体结构提供强度。在一个实施例中，腔挡板17可连接于并且平行于挡板26作为其延伸部。此外，腔挡板17可构造成将流引导进入和离开换热器部分22。
图4A-4C示出了由集成构件70形成的换热器系统10的另一个示例性实施例。侧壁72和侧壁74限定波纹74以在高压流动路径26内产生流动湍流形成拓扑，并且相对于由高压流动路径26内的相对高内部压力引起的向外偏转增强相对大的侧壁72,74。此外，波纹74也使围绕侧壁72,74流动的外部冷却空气成湍流，用于穿过集成构件70的外壁的高压流动路径26与经过集成构件70外的外部冷却空气流之间的附加换热。输入腔20的外壁21和输出腔24的外壁25包括用于相对于分别由输入腔20和输出腔24内的相对高内部压力引起的向外偏转的增强的结构凸缘78。
如从各种实施例所见，换热器10的形状可变化，同时入口歧管14进入输入腔20中的定向可为任何适合的方向，只要高压流动路径26和低压冷却路径垂直于彼此。然而，并未排除除90度之外的流动路径交叉角。此外，(输入腔、热交换部分和/或输出腔)的外壁的结构完整性可通过单独使用或以各种组合使用的多种结构元件(如，波纹、交错的峰部和谷部、凸缘等)增强。
本途径与使用仅单个换热器或多个换热器(具有与彼此流体连通的它们的相应高压流动路径26)兼容。例如，图5示出了换热系统5，换热系统5包括两个换热器10(如图1A-1F)，其具有通过连接歧管62串联连接的高压流动路径26，使得来自第一换热器10的输出腔24的冷却的空气穿过连接歧管62以进入第二换热器的输入腔20用于附加冷却。
参照图6，喷气发动机空气管道80示为用于某些喷气发动机的环形从前向后看的定向。一系列换热器10以其环形定向沿管道80流体地串联连接并且对准。作为备选，由图2A中所示的示例性单个集成构件50形成的换热器10具有用于包括在管道80内的环形定向。
在一个实施例中，如图6中所示，当串联使用多个换热器10时，换热器可组分相同。然而，在备选实施例中，换热器10在组分方面不同。例如，在其最高温度下接触热空气输入12的第一换热器可由于热空气输入12的相对高温度而由相对高温度材料(例如，镍铬基合金(如能够从Special Metals Corporation获得的在商品名Incone®下可用的)、钛、钛合金等)构成。接着，随后，相对于高压路径26的下游换热器10可由更轻质的较低温度的材料(例如，铝、铝合金等)构成，因为热空气在穿过上游换热器中的至少一个之后冷却。在此类实施例中，连接歧管62可建立边界，换热器的材料可横跨该边界变化。就此而言，材料可基于所需强度、工作温度和重量要求的组合选择，同时允许整个系统的优化。
图7示出了示例性换热系统5的又一个实施例，其中换热器10包括输入腔20与输出腔24之间的多个换热器部分22。换热器部分22由混合腔82分开，使得第一换热器部分22A的高压气体路径26与混合腔82流体地串联连接，用于在穿过第一换热器部分22A之后在其中混合。混合腔82的存在重启高压气体路径26中的热边界层。接着，混合气体穿入第二换热器部分22B的高压气体路径26中用于在其中进一步冷却。
尽管示为相对于冷却流体30的单次经过系统，但大体上还提供多次经过变型。即，高压路径26在冷却流体30离开换热器系统5之前由冷却流体30进行多次通过(即，经过)。此类多次经过布置可包括同一系统中的同流和逆流。
例如，图8示出了示例性换热器系统5，其为相对于冷却流体30的多次经过变型。在该实施例中，热空气输入12流过第一换热器10a并且流入第二换热器10b中。因此，如所示，换热器10a,10b相对于热空气的流动路径串联连接于彼此。此外，冷却流体30a流过第一换热器部分22A来为略微较热的冷却流体30b，以流过第二换热器部分22B，并且作为略微较热的冷却流体30c离开。因此，如所示，换热器也相对于冷却流体的流动路径串联连接。
在所示实施例中，热空气流动路径(包括高压路径26a,26b)具有穿过冷却流体流动路径(包括冷却流动路径32A,32B)的两次经过，其中一个分别在各个换热器10a,10b中。尽管示为具有由高压路径26通过冷却流体30的两次经过，但任何数量的经过可用于换热器系统5中。
该书面的描述使用实例以公开本发明(包括最佳模式)，并且还使本领域技术人员能够实践本发明(包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何并入的方法)。本发明的可专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果这些其它实例包括不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果这些其它实例包括与权利要求的字面语言无显著差别的等同结构元件，则这些其它实例意图在权利要求的范围内。

Claims (10)

1.一种换热器(10)，包括：
由入口腔壁(21)限定的输入腔(20)；
换热器部分(22)，其与所述输入腔(20)流体连通并且限定在第一侧(34)与第二侧(36)之间，其中多个挡板(28)定位在所述换热器部分(22)内；以及
出口腔(24)，其与所述换热器部分(22)流体连通并且由出口腔壁(25)限定，
其中所述换热器部分(22)包括：
多个第一流体路径(26)，其限定在所述挡板(28)之间并且从所述输入腔(20)延伸到所述出口腔(24)，以及
多个管(42)，其从所述第一侧(34)到所述第二侧(36)延伸穿过所述换热器部分(22)，其中各个管(42)延伸穿过所述挡板(28)，以便限定穿过所述换热器部分(22)的第二流体路径(32)。
2.根据权利要求1所述的换热器(10)，其特征在于，所述第一流体路径(26)定向成相对于所述第二流动路径(32)成错流布置。
3.根据权利要求1所述的换热(10)器，其特征在于，至少一个流动湍流形成元件(46)定位在管(42)的外表面上，其中至少一个流动湍流形成元件(46)定位在管(42)的内表面上，或两者。
4.根据权利要求1所述的换热器(10)，其特征在于，各个管(42)限定所述第一侧(34)处的入口流动截面面积和所述第二侧(36)处的出口流动截面面积，其中至少一个管(42)在其截面面积上从所述换热器部分(22)的所述第一侧(34)到所述第二侧(34)连续地变化。
5.根据权利要求1所述的换热器(10)，其特征在于，各个管(42)限定所述第一侧(34)处的入口流动截面面积和所述第二侧(36)处的出口流动截面面积，其中所述入口流动截面面积尺寸不同于所述出口流动截面面积。
6.根据权利要求1所述的换热器(10)，其特征在于，多个结构元件(78)定位在所述入口腔壁(21)和所述出口腔壁(25)中的至少一个上。
7.根据权利要求1所述的换热器(10)，其特征在于，所述换热器(10)包括所述输入腔(20)与所述输出腔(24)之间的多个换热器部分(22)，其中所述多个换热器部分(20)相对于所述第一流动路径(26)与彼此串联连接。
8.根据权利要求1所述的换热器(10)，其特征在于，所述输入腔(20)、所述换热器部分(22)以及所述出口腔(24)限定经由添加制造形成的集成构件(50)。
9.根据权利要求1所述的换热器(10)，其特征在于，所述换热器还包括：
定位在所述换热器部分(22)的所述第一侧(34)上的冷却输入腔(92)；以及
定位在所述换热器部分(22)的所述第二侧(36)上的冷却输出腔(96)，其中所述多个管(42)从定位在所述第一侧(34)上的所述冷却输入腔(96)到定位在所述第二侧(36)上的所述冷却输出腔(96)延伸穿过所述换热器部分(22)。
10.根据权利要求1所述的换热器(10)，其特征在于，所述挡板(28)限定所述换热器部分(22)内的所述第一流体路径(26)的所述流动截面面积，其中所述流动截面面积从所述入口腔(20)到所述出口腔(24)在所述第一流体路径中变化。
CN201610142612.3A 2015-03-13 2016-03-14 错流导管换热器中的管 Pending CN105973052A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/656,789 US9835380B2 (en) 2015-03-13 2015-03-13 Tube in cross-flow conduit heat exchanger
US14/656789 2015-03-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105973052A true CN105973052A (zh) 2016-09-28

Family

ID=55527384

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610142612.3A Pending CN105973052A (zh) 2015-03-13 2016-03-14 错流导管换热器中的管

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9835380B2 (zh)
EP (1) EP3073219B1 (zh)
JP (1) JP6865528B2 (zh)
CN (1) CN105973052A (zh)
BR (1) BR102016005385A2 (zh)
CA (1) CA2923293A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106390681A (zh) * 2016-11-15 2017-02-15 东莞市佳明环保科技有限公司 一种双流化床吸附与脱附装置及连续处理有机废气的方法
CN106767085A (zh) * 2016-12-14 2017-05-31 天长市康宁甘油科技有限公司 一种甘油高效快速冷却装置
CN110546363A (zh) * 2017-02-28 2019-12-06 通用电气公司 包括限定内部流体通路的流湍流器的增材制造的热交换器

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10060353B2 (en) * 2015-08-14 2018-08-28 United Technologies Corporation Heat exchanger for cooled cooling air
US10378835B2 (en) 2016-03-25 2019-08-13 Unison Industries, Llc Heat exchanger with non-orthogonal perforations
FR3054204B1 (fr) * 2016-07-20 2020-01-24 Safran Nacelles Nacelle de turbomoteur comportant un dispositif de refroidissement
BE1024621B1 (fr) * 2016-10-03 2018-05-24 Safran Aero Boosters S.A. Matrice d'echangeur de chaleur air huile de turboreacteur
US10247296B2 (en) * 2016-12-12 2019-04-02 General Electric Company Additively manufactured gearbox with integral heat exchanger
US20180172041A1 (en) * 2016-12-20 2018-06-21 Baker Hughes Incorporated Temperature regulated components having cooling channels and method
US10539377B2 (en) 2017-01-12 2020-01-21 Hamilton Sundstrand Corporation Variable headers for heat exchangers
US20180244127A1 (en) * 2017-02-28 2018-08-30 General Electric Company Thermal management system and method
US10175003B2 (en) * 2017-02-28 2019-01-08 General Electric Company Additively manufactured heat exchanger
US10094628B1 (en) 2017-04-04 2018-10-09 Hamilton Sundstrand Corporation Heat exchanger
WO2019006168A1 (en) * 2017-06-28 2019-01-03 Evapco, Inc COLLECTOR FOR HEAT EXCHANGERS MADE BY ADDITIVE MANUFACTURING
US11365942B2 (en) 2018-03-16 2022-06-21 Hamilton Sundstrand Corporation Integral heat exchanger mounts
US11391523B2 (en) * 2018-03-23 2022-07-19 Raytheon Technologies Corporation Asymmetric application of cooling features for a cast plate heat exchanger
EP3683532B1 (en) 2019-01-15 2021-08-18 Hamilton Sundstrand Corporation Duct heat exchanger
BE1027057B1 (fr) * 2019-02-18 2020-09-14 Safran Aero Boosters Sa Échangeur de chaleur air-huile
EP3742098B1 (en) * 2019-05-20 2021-05-05 C.R.F. Società Consortile per Azioni Heat exchanger
US20210207535A1 (en) * 2020-01-03 2021-07-08 Raytheon Technologies Corporation Aircraft Heat Exchanger Panel Array Interconnection
US11448132B2 (en) 2020-01-03 2022-09-20 Raytheon Technologies Corporation Aircraft bypass duct heat exchanger
US11525637B2 (en) 2020-01-19 2022-12-13 Raytheon Technologies Corporation Aircraft heat exchanger finned plate manufacture
US11585273B2 (en) 2020-01-20 2023-02-21 Raytheon Technologies Corporation Aircraft heat exchangers
US11585605B2 (en) 2020-02-07 2023-02-21 Raytheon Technologies Corporation Aircraft heat exchanger panel attachment
US11365681B2 (en) * 2020-04-23 2022-06-21 Raytheon Technologies Corporation Plumbing with internal flow guides
FR3115100B1 (fr) * 2020-10-08 2023-01-06 Safran Echangeur de chaleur en contre-courant pour turbomachine, turbomachine et procédé de fabrication de l’échangeur
GB2599689A (en) * 2020-10-09 2022-04-13 Rolls Royce Plc An improved turbofan gas turbine engine
US11371786B2 (en) 2020-10-21 2022-06-28 General Electric Company Heat exchanger for a gas turbine engine
CN112344771B (zh) * 2020-10-28 2022-07-26 中国科学院上海高等研究院 用于布雷顿循环发电系统的换热器
US11965697B2 (en) * 2021-03-02 2024-04-23 General Electric Company Multi-fluid heat exchanger

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4275785A (en) * 1977-03-28 1981-06-30 Industrial Blast Coil Corporation Heat exchange tubing blade assembly
US4785879A (en) * 1986-01-14 1988-11-22 Apd Cryogenics Parallel wrapped tube heat exchanger
US5544700A (en) * 1994-08-22 1996-08-13 General Electric Company Method and apparatus for preferential cooling
CN2296505Y (zh) * 1996-12-06 1998-11-04 张兴会 一种高效家用取暖箱
WO2007042529A1 (de) * 2005-10-13 2007-04-19 Basf Se Rohrbündelwärmeübertrager und verfahren zur entfernung von gelösten stoffen aus einer polymerlösung durch entgasung in einem rohrbündelwärmeübertrager
CN1997861A (zh) * 2004-04-09 2007-07-11 艾尔研究公司 热质交换器
KR20120129648A (ko) * 2011-05-20 2012-11-28 손광억 열교환기

Family Cites Families (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB400557A (en) 1932-06-20 1933-10-26 Spontan Ab Improvements in or relating to cooling systems for internal combustion engines
GB581742A (en) 1943-04-27 1946-10-23 Bristol Aeroplane Co Ltd Improvements in or relating to heat-exchangers
US3528250A (en) 1969-04-16 1970-09-15 Gen Motors Corp Bypass engine with afterburning and compressor bleed air heat exchanger in bypass duct
US3841271A (en) * 1971-03-03 1974-10-15 Westinghouse Electric Corp Heat exchanger having a plurality of modular tube bundles
US3735588A (en) 1971-07-21 1973-05-29 Curtiss Wright Corp Heat exchanger leakage baffle and positioning means
US3885942A (en) * 1973-02-16 1975-05-27 Owens Illinois Inc Method of making a reinforced heat exchanger matrix
US3948317A (en) * 1973-02-16 1976-04-06 Owens-Illinois, Inc. Structural reinforced glass-ceramic matrix products and method
US4137705A (en) 1977-07-25 1979-02-06 General Electric Company Cooling air cooler for a gas turbine engine
US4246959A (en) 1978-10-26 1981-01-27 The Garrett Corporation Method and apparatus for isolation of external loads in a heat exchanger manifold system
JPS574694U (zh) * 1980-06-11 1982-01-11
NL8400139A (nl) * 1984-01-17 1985-08-16 Hoogovens Groep Bv Doorstroomwarmtewisselaar voor gas-gas warmtewisseling.
FR2565338B1 (fr) 1984-06-05 1988-10-07 Stein Industrie Panneau d'echange de chaleur a tubes verticaux, pour chaudieres de recuperation telles que chaudieres a liqueur noire, ou sur fours d'incineration d'ordures menageres, et procedes pour sa fabrication
JPH0133985Y2 (zh) * 1984-09-25 1989-10-16
US4676305A (en) * 1985-02-11 1987-06-30 Doty F David Microtube-strip heat exchanger
WO1987002762A1 (en) 1985-10-25 1987-05-07 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Heat exchanger
DE3813202A1 (de) 1988-04-20 1989-11-09 Mtu Muenchen Gmbh Waermetauscher
US4880055A (en) 1988-12-07 1989-11-14 Sundstrand Corporation Impingement plate type heat exchanger
JPH0645160Y2 (ja) * 1989-02-21 1994-11-16 ダイキン工業株式会社 シェルアンドチューブ式熱交換器
DE3906241A1 (de) 1989-02-28 1990-08-30 Mtu Muenchen Gmbh Waermetauscher mit einer rohrmatrix
US5123242A (en) 1990-07-30 1992-06-23 General Electric Company Precooling heat exchange arrangement integral with mounting structure fairing of gas turbine engine
DE4118777C2 (de) 1991-06-07 2002-04-18 Mtu Aero Engines Gmbh Gasturbinentriebwerk mit Wärmetauscher
US5363654A (en) 1993-05-10 1994-11-15 General Electric Company Recuperative impingement cooling of jet engine components
US5511613A (en) 1994-12-12 1996-04-30 Hudson Products Corporation Elongated heat exchanger tubes having internal stiffening structure
JP3612826B2 (ja) 1995-11-29 2005-01-19 三菱電機株式会社 熱交換素子
US5775412A (en) 1996-01-11 1998-07-07 Gidding Engineering, Inc. High pressure dense heat transfer area heat exchanger
JP3342289B2 (ja) * 1996-04-25 2002-11-05 三菱重工業株式会社 熱交換器、熱交換器用管支持板及びその製造方法
US5820654A (en) * 1997-04-29 1998-10-13 Praxair Technology, Inc. Integrated solid electrolyte ionic conductor separator-cooler
JPH11325753A (ja) 1998-05-08 1999-11-26 Sakae Sangyo Kk 熱交換器
US6276442B1 (en) * 1998-06-02 2001-08-21 Electric Boat Corporation Combined condenser/heat exchanger
CA2289428C (en) 1998-12-04 2008-12-09 Beckett Gas, Inc. Heat exchanger tube with integral restricting and turbulating structure
JP2000283663A (ja) * 1999-03-30 2000-10-13 Toyota Motor Corp 排気冷却装置
DE69900133T2 (de) 1999-10-07 2002-03-07 Giannoni S P A Gas-Flüssigkeitswärmetauscher und Verfahren zu dessen Herstellung
JP2002054511A (ja) * 2000-08-14 2002-02-20 Hino Motors Ltd Ｅｇｒクーラ
US6422306B1 (en) 2000-09-29 2002-07-23 International Comfort Products Corporation Heat exchanger with enhancements
JP2003148149A (ja) * 2001-11-08 2003-05-21 Yanmar Co Ltd 空気冷却器
JP3968466B2 (ja) 2001-11-30 2007-08-29 株式会社ティラド 円筒型熱交換器
JP3739044B2 (ja) 2002-07-04 2006-01-25 本田技研工業株式会社 熱交換器及びそれを利用した熱交換式反応器
US20040069470A1 (en) 2002-09-10 2004-04-15 Jacob Gorbulsky Bent-tube heat exchanger
CA2415536A1 (en) 2002-12-31 2004-06-30 Long Manufacturing Ltd. Reformer for converting fuel to hydrogen
DE10304692A1 (de) 2003-02-06 2004-08-19 Modine Manufacturing Co., Racine Gewellter Einsatz für ein Wärmetauscherrohr
US8069905B2 (en) * 2003-06-11 2011-12-06 Usui Kokusai Sangyo Kaisha Limited EGR gas cooling device
FR2864996B1 (fr) 2004-01-13 2006-03-10 Snecma Moteurs Systeme de refroidissement de parties chaudes d'un moteur d'aeronef, et moteur d'aeronef equipe d'un tel systeme de refroidissement
US7343965B2 (en) 2004-01-20 2008-03-18 Modine Manufacturing Company Brazed plate high pressure heat exchanger
US6945320B2 (en) 2004-01-26 2005-09-20 Lennox Manufacturing Inc. Tubular heat exchanger with offset interior dimples
JP2006002622A (ja) 2004-06-16 2006-01-05 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd ガスタービン用再生器
US7377100B2 (en) 2004-08-27 2008-05-27 Pratt & Whitney Canada Corp. Bypass duct fluid cooler
WO2007048603A2 (de) * 2005-10-26 2007-05-03 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher, verfahren zur herstellung eines wärmetauschers
JP4874664B2 (ja) * 2006-02-08 2012-02-15 株式会社フジクラ ヒートパイプ
US7779898B2 (en) * 2006-04-14 2010-08-24 Baltimore Aircoil Company, Inc. Heat transfer tube assembly with serpentine circuits
US7861512B2 (en) 2006-08-29 2011-01-04 Pratt & Whitney Canada Corp. Turbofan bypass duct air cooled fluid cooler installation
US8387362B2 (en) 2006-10-19 2013-03-05 Michael Ralph Storage Method and apparatus for operating gas turbine engine heat exchangers
KR100877574B1 (ko) 2006-12-08 2009-01-08 한국원자력연구원 원자력 수소생산용 고온, 고압 및 내식성 공정 열교환기
US7784528B2 (en) 2006-12-27 2010-08-31 General Electric Company Heat exchanger system having manifolds structurally integrated with a duct
WO2008139651A1 (ja) * 2007-05-02 2008-11-20 Kanken Techno Co., Ltd. 熱交換器およびこれを用いたガス処理装置
PL2088371T3 (pl) 2007-07-18 2014-10-31 Babcock & Wilcox Co Strukturalny ramowy szkielet wsporczy do rurowego wymiennika ciepła
JP5194868B2 (ja) * 2008-02-15 2013-05-08 株式会社豊田自動織機 沸騰冷却装置
JP5536312B2 (ja) 2008-04-23 2014-07-02 シャープ株式会社 熱交換システム
US20090321045A1 (en) * 2008-06-30 2009-12-31 Alcatel-Lucent Technologies Inc. Monolithic structurally complex heat sink designs
US8266889B2 (en) 2008-08-25 2012-09-18 General Electric Company Gas turbine engine fan bleed heat exchanger system
JP5321271B2 (ja) 2009-06-17 2013-10-23 株式会社デンソー 高温ガス冷却用熱交換器
US8266888B2 (en) 2010-06-24 2012-09-18 Pratt & Whitney Canada Corp. Cooler in nacelle with radial coolant
US9927189B2 (en) 2011-07-20 2018-03-27 Hamilton Sundstrand Corporation Aircraft precooler heat exchanger
GB201200139D0 (en) 2012-01-06 2012-02-15 Rolls Royce Plc Coolant supply system
MX349702B (es) 2012-01-17 2017-08-08 General Electric Technology Gmbh Un método y aparato para conectar secciones de un evaporador horizontal directo.
DE102012106782A1 (de) 2012-07-26 2014-01-30 Halla Visteon Climate Control Corporation Wärmeübertrager zur Abgaskühlung in Kraftfahrzeugen
KR101973203B1 (ko) 2012-09-24 2019-04-26 엘지전자 주식회사 공조 냉각 일체형 시스템
US9377250B2 (en) 2012-10-31 2016-06-28 The Boeing Company Cross-flow heat exchanger having graduated fin density
ES2547810T3 (es) 2012-11-23 2015-10-08 Alstom Technology Ltd. Caldera que comprende un intercambiador de calor de lecho fluidizado
US9249730B2 (en) 2013-01-31 2016-02-02 General Electric Company Integrated inducer heat exchanger for gas turbines
US9752835B2 (en) 2013-06-06 2017-09-05 Honeywell International Inc. Unitary heat exchangers having integrally-formed compliant heat exchanger tubes and heat exchange systems including the same
US10006369B2 (en) 2014-06-30 2018-06-26 General Electric Company Method and system for radial tubular duct heat exchangers

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4275785A (en) * 1977-03-28 1981-06-30 Industrial Blast Coil Corporation Heat exchange tubing blade assembly
US4785879A (en) * 1986-01-14 1988-11-22 Apd Cryogenics Parallel wrapped tube heat exchanger
US5544700A (en) * 1994-08-22 1996-08-13 General Electric Company Method and apparatus for preferential cooling
CN2296505Y (zh) * 1996-12-06 1998-11-04 张兴会 一种高效家用取暖箱
CN1997861A (zh) * 2004-04-09 2007-07-11 艾尔研究公司 热质交换器
WO2007042529A1 (de) * 2005-10-13 2007-04-19 Basf Se Rohrbündelwärmeübertrager und verfahren zur entfernung von gelösten stoffen aus einer polymerlösung durch entgasung in einem rohrbündelwärmeübertrager
KR20120129648A (ko) * 2011-05-20 2012-11-28 손광억 열교환기

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106390681A (zh) * 2016-11-15 2017-02-15 东莞市佳明环保科技有限公司 一种双流化床吸附与脱附装置及连续处理有机废气的方法
CN106767085A (zh) * 2016-12-14 2017-05-31 天长市康宁甘油科技有限公司 一种甘油高效快速冷却装置
CN106767085B (zh) * 2016-12-14 2019-06-04 天长市康宁甘油科技有限公司 一种甘油高效快速冷却装置
CN110546363A (zh) * 2017-02-28 2019-12-06 通用电气公司 包括限定内部流体通路的流湍流器的增材制造的热交换器
CN110546363B (zh) * 2017-02-28 2022-04-19 通用电气公司 包括限定内部流体通路的流湍流器的增材制造的热交换器

Also Published As

Publication number Publication date
EP3073219B1 (en) 2020-12-02
BR102016005385A2 (pt) 2016-10-25
JP6865528B2 (ja) 2021-04-28
EP3073219A1 (en) 2016-09-28
US9835380B2 (en) 2017-12-05
CA2923293A1 (en) 2016-09-13
US20160265850A1 (en) 2016-09-15
JP2016180580A (ja) 2016-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105973052A (zh) 错流导管换热器中的管
KR102348770B1 (ko) 곡선형 벽 열교환기
JP6628233B2 (ja) 熱交換器アセンブリ
CN109282670B (zh) 增材制造的换热器
JP6657199B2 (ja) マルチブランチ分岐流熱交換器
JP6685290B2 (ja) らせん式クロスフロー熱交換器
CN105156227B (zh) 一种预冷吸气式变循环发动机
US11560846B2 (en) Combined heat and power system
CN110446840A (zh) 管状阵列热交换器
EP2962052B1 (en) Microchannel heat exchanger and methods of manufacture
CN106958485A (zh) 用于嵌入式发动机应用的热交换器：曲线板
CN109989831A (zh) 整合扩散器的热交换器
CN106959035A (zh) 用于嵌入式发动机应用的热交换器：横贯管道段
Nesterenko et al. Improvement of the design and methods of designing tubular air-to-air heat exchangers cooling systems of gas turbines
CN111351378A (zh) 燃料油换热器
CN205279810U (zh) 一种管翅式气－液换热器
EP3662221B1 (en) Heat exchanger
EP3567332B1 (en) Swirling feed tube for heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160928

RJ01 Rejection of invention patent application after publication