CN109477434B - 用于冷却在燃气涡轮发动机内的部件的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一种被动热交换器包括蒸发器区段，该蒸发器区段包括与待冷却的燃气涡轮发动机部件的表面互补形成的热交换表面。该热交换表面构造成以传导接触的方式热联接到部件表面。热交换器还包括与蒸发器区段以被动对流连通的方式联接的冷凝器区段，以及工作流体，其被包含在蒸发器区段和冷凝器区段内，并构造成将热从蒸发器区段被动地对流传送到冷凝器区段。

Description

用于冷却在燃气涡轮发动机内的部件的系统和方法
技术领域
本公开的领域大体上涉及燃气涡轮发动机，并且更具体地，涉及用于燃气涡轮发动机内的部件的冷却系统。
背景技术
诸如涡轮风扇的燃气涡轮发动机通常包括作为发动机架构的一部分的罩下隔室(undercowl compartment)。随着涡轮风扇被改进，其中的压力比增加，导致更高的发动机和罩下温度。罩下部件包括电子部件，诸如全权限数字发动机(或电子)控制(FADEC)。此外，罩下部件还包括非电子部件，诸如可变定子导叶(VSV)执行器、可变排放阀(VBV)执行器、高压涡轮主动间隙控制(HPTACC)阀和低压涡轮主动间隙控制(LPTACC)阀。罩下部件通常包括复杂的形状，其具有以多个取向限定的几何形状，该几何形状可能对发动机操作和发动机回吸(soak-back)期间的升高的温度特别敏感，其中，在发动机停机后的一段时间内，罩下部件保持静态操作。
至少一些已知的涡轮风扇用主动冷却系统来冷却罩下部件，该主动冷却系统包括具有专用冷却通道和热辐射护罩的电风扇。主动冷却系统的使用会增加发动机重量，这也会增加燃料消耗。此外，在回吸期间，由于发动机停机，因而需要由飞行器提供电力给电风扇，从而增加飞行器重量并增加飞行器电池尺寸。如果没有安装电风扇来用于回吸冷却，则在发动机操作可能延长之后，增加的部件温度可能对维护人员、维护和维修操作造成危害。其它已知的涡轮风扇将罩下部件定位在涡轮风扇内的远程位置处。但是，一些罩下部件无法远程定位，而能够远程定位的其它罩下部件需要增加的连接部件并使整个发动机维护和维修变得复杂。
发明内容
在一个方面，提供了一种被动热交换器。被动热交换器包括蒸发器区段，该蒸发器区段包括与待冷却的燃气涡轮发动机部件的表面互补形成的热交换表面。热交换表面构造成以传导接触的方式热联接到部件表面。热交换器还包括与蒸发器区段以被动对流流动连通的方式联接的冷凝器区段，以及工作流体，其被包含在蒸发器区段和冷凝器区段内，并构造成将热从蒸发器区段被动地对流传送到冷凝器区段。
在另一个实施例中，提供了一种燃气涡轮发动机。燃气涡轮发动机包括发动机和机舱，该机舱至少部分地围绕发动机并在其中限定罩下空间。罩下部件靠近发动机联接并定位于罩下空间内。罩下部件包括待冷却的表面。燃气涡轮发动机还包括部件冷却系统。部件冷却系统包括被动热交换器。被动热交换器包括蒸发器区段，该蒸发器区段包括与罩下部件表面互补形成的热交换表面。热交换表面构造成以传导接触的方式热联接到罩下部件表面。热交换器还包括与蒸发器区段以被动对流连通的方式联接的冷凝器区段，以及工作流体，其被包含在蒸发器区段和冷凝器区段内，并构造成将热从蒸发器区段被动地对流传送到冷凝器区段。
在又一个方面，提供了一种冷却燃气涡轮发动机的部件的方法。该部件包括待冷却的表面，该表面定位于燃气涡轮发动机的罩下空间中。该方法包括提供被动热交换器，其包括蒸发器区段和与蒸发器区段以被动对流流动连通方式联接的冷凝器区段，蒸发器区段包括热交换表面。与部件表面互补形成热交换表面，使得热交换表面以传导接触的方式热联接到部件表面。从燃气涡轮发动机部件接收热到蒸发器区段中。该方法还包括通过被包含在蒸发器区段和冷凝器区段内的工作流体将热穿过蒸发器区段被动地传输到冷凝器区段。
附图说明
当参考附图阅读接下来详细的说明书时，将更好地理解本公开的这些和其它特征、方面和优点，在这些附图中遍及附图相似的符号代表相似的零件，其中：
图1是按照本公开的示例实施例的示例性燃气涡轮发动机的示意性横截面图；
图2是联接到图1中所示的涡轮风扇发动机的发动机部件的示例性冷却系统的示意性横截面视图；
图3是用于图2中所示的冷却系统的示例性热交换器的透视视图；
图4是联接到图1中所示的涡轮风扇发动机的发动机部件的另一示例性冷却系统的示意性横截面视图；
图5是用于图4中所示的冷却系统的示例性热交换器的透视视图。
除非另外指出，否则在本文中所提供的附图意在示出本公开的实施例的特征。相信这些特征可在包括本公开的一个或更多个实施例的多种系统中应用。因此，附图不意图包括本文公开的实施例的实践所要求的由本领域的普通技术人员已知的所有常规特征。
具体实施方式
在以下说明书和权利要求中，将参考许多术语，其应被定义为具有以下含义。
单数形式“一”、“一种”、和“该”包括复数参照，除非上下文另外清楚地指出。
“可选”或“可选地”意思是随后描述的事件或情形可发生或可不发生，且描述包括事件发生的情况和事件不发生的情况。
如在本文中贯穿说明书和权利要求所使用的近似语言可应用于修饰可许可修改而不造成其相关的基本功能的改变的任何数量表达。因此，由诸如“大约”、“近似”和“大致”的用语或多个用语修饰的值不限于规定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可对应于用于测量值的仪器的精度。这里以及贯穿说明书和权利要求，范围限制可以是组合的和/或互换的，此范围是等同的且包括包含在其中的所有子范围，除非上下文或语言另外指出。
如本文中所描述的冷却系统的实施例提供了柔性热交换器，其有助于冷却具有复杂表面的燃气涡轮发动机部件。改进的冷却有助于增加部件的寿命周期。具体地，热交换器包括蒸发器区段，该蒸发器区段热联接到定位于罩下空间中的发动机部件，使得蒸发器区段成轮廓相符于发动机部件并且至少部分地围绕发动机部件。在一些实施例中，热交换器包括蒸汽室，该蒸汽室具有联接到发动机部件的蒸发器区段和在暴露于较冷的温度的外表面处的冷凝器区段。在其它实施例中，热交换器包括由联接到发动机部件的扩散器(spreader)限定的蒸发器区段和由定位于较冷的发动机区域中的多个翅片限定的冷凝器区段。扩散器和翅片通过闭环柔性热管热联接。在各个实施例中，热交换器符合发动机部件，使得用对发动机振动的阻抗来促进低阻抗热学上的传热。此外，热交换器是被动热交换器，其不需要电力并且能够在发动机回吸期间起作用。各个热交换器还降低发动机的总重量，这提高了发动机效率。
图1是按照本公开的示例性实施例的燃气涡轮发动机的示意性横截面视图。在示例性实施例中，燃气涡轮发动机是高旁通涡轮风扇喷气发动机110，在本文中称为“涡轮风扇发动机110”。如图1中所示，涡轮风扇发动机110限定轴向方向A(平行于提供用于参考的纵向中心线112延伸)和径向方向R(垂直于纵向中心线112延伸)。通常，涡轮风扇发动机110包括风扇壳体组件114和设置在风扇壳体组件114下游的燃气涡轮发动机116。
燃气涡轮发动机116包括基本上管状的外壳体118，其限定环形入口120。外壳体或核心罩118以串联流动关系包围：压缩机区段，其包括增压器或低压(LP)压缩机122和高压(HP)压缩机124；燃烧区段126；涡轮区段，其包括高压(HP)涡轮128和低压(LP)涡轮130；和喷气排气喷嘴区段132。高压(HP)轴或卷轴134将HP涡轮128驱动地连接到HP压缩机124。低压(LP)轴或卷轴136将LP涡轮130驱动地连接到LP压缩机122。压缩机区段、燃烧区段126、涡轮区段和排气喷嘴区段132一起限定空气流动路径138。
在示例性实施例中，风扇壳体组件114包括风扇140，其具有以间隔开的方式联接到盘144的多个风扇叶片142。如所描述的，风扇叶片142通常沿径向方向R从盘144向外延伸。风扇叶片142和盘144是一起通过LP轴136绕纵向中心线112可旋转的。
仍然参考图1的示例性实施例，盘144由可旋转的前毂146覆盖，该前毂146空气动力学地成轮廓以提升穿过多个风扇叶片142的气流。另外，示例性风扇壳体组件114包括环形风扇壳体或外机舱148，其周向地围绕风扇140和/或燃气涡轮发动机116的至少一部分。机舱148包括风扇罩149，风扇罩149围绕风扇140并且限定风扇隔室151。此外，机舱148包括围绕LP压缩机122、HP压缩机124、燃烧区段126和/或HP涡轮128限定的中间或机罩区段150，并且通过出口导向导叶组件152相对于燃气涡轮发动机116支撑。在核心罩118和燃气涡轮发动机116之间，在其中限定了罩下空间或核心隔室154。在罩下空间154内，定位发动机部件156。部件156通常联接到燃气涡轮发动机116，并且包括，例如但不限于，诸如全权数字发动机(或电子)控制(FADEC)的电子部件，和/或诸如可变定子导叶(VSV)执行器、可变排放阀(VBV)执行器、高压涡轮主动间隙控制(HPTACC)阀、低压涡轮主动间隙控制(LPTACC)阀、LP压缩机防冰阀、点火盒等的非电子部件。发动机部件156也可定位在外机舱148处的风扇隔室151内。此外，机舱150的下游区段158可以在燃气涡轮发动机116的外部之上延伸，以便在它们之间限定旁通气流通道160。
在涡轮风扇发动机110的操作期间，一定体积的空气162穿过机舱148和/或风扇壳体组件114的相关入口164进入涡轮风扇发动机110。当空气162经过风扇叶片142时，如由箭头166所指示的空气162的第一部分被引导或导引到旁通气流通道160中，并且如由箭头168所指示的空气162的第二部分被引导或导引到空气流动路径138中，或者更具体地说，到增压器压缩机122中。空气的第一部分166和空气的第二部分168之间的比率通常称为旁通比。然后，当空气的第二部分168被导引穿过HP压缩机124并进入燃烧区段126(在那里它与燃料170混合并焚烧以提供燃烧气体172)中时，空气的第二部分168的压力增加。
燃烧气体172被导引穿过HP涡轮机128，在该处来自燃烧气体172的热能和/或动能的一部分经由HP涡轮定子导叶174和HP涡轮转子叶片176的连续级而提取，该HP涡轮定子导叶174联接到外壳体118，该HP涡轮转子叶片176联接到HP轴或卷轴134，因此促使HP轴或卷轴134旋转，由此支持HP压缩机124的操作。然后燃烧气体172被导引穿过LP涡轮机130，在该处经由LP涡轮定子导叶178和LP涡轮转子叶片180的连续级从燃烧气体172中提取热能和动能的第二部分，该LP涡轮定子导叶178联接到外壳体118，该LP涡轮转子叶片180联接到LP轴或卷轴136，因此促使LP轴或卷轴136旋转，由此支持增压器压缩机122的操作和/或风扇140的旋转。随后，燃烧气体172被导引穿过燃气涡轮发动机116的喷气排气喷嘴区段132，以提供推进推力。同时，在空气的第一部分166在从涡轮风扇110的风扇喷嘴排气区段182排出(也提供推进推力)之前被导引穿过旁通气流通道160、包括穿过出口导向导叶组件152，空气的第一部分166的压力显著地增加。HP涡轮机128、LP涡轮机130和喷气排气喷嘴区段132至少部分地限定热气体路径184，以用于将燃烧气体172导引穿过燃气涡轮发动机116。
在示例性实施例中，在涡轮风扇发动机110的操作期间和之后，定位在罩下空间154和风扇隔室151两者中的发动机部件156可吸收热并升高温度。为了控制发动机部件156的温度，被动冷却系统186联接到发动机部件156，从而对其提供热管理。冷却系统186将在下面参考图2-5进一步讨论。
然而，应该认识到的是，图1中所描绘的示例性涡轮风扇发动机110仅作为示例，并且在其它示例性实施例中，涡轮风扇发动机110可以具有任何其它合适的构造。还应当认识到的是，还在其它示例性实施例中，本公开的各方面可以结合到任何其它合适的燃气涡轮发动机中。例如，在其它示例性实施例中，本公开的各方面可以结合到例如涡轮螺旋桨发动机、军用目的发动机和海洋或陆基航空有害的发动机(aero-destructive engine)中。另外地或备选地，发动机110可以结合到飞行器、旋翼飞行器，无人驾驶飞行器、气球和其它类型的飞行机器中。
图2是联接到涡轮风扇发动机110(图1中示出)的发动机部件156的示例性冷却系统186的示意性横截面视图。图3是用于图2中所示的冷却系统186的示例性热交换器200的透视视图。参考图2和3，冷却系统186包括热联接到发动机部件156的热交换器200。在示例性实施例中，发动机部件156包括沿多个取向限定的复杂外表面202。例如，发动机部件156是HPTACC阀，其具有基本上圆柱形的形状，该形状带有从其延伸的多个突起204，使得HPTACC阀具有复杂的几何形状。在备选实施例中，发动机部件156包括任何其它发动机部件，诸如但不限于VBV执行器、VSV执行器、LPTACC阀、LP压缩机防冰阀、FADEC、点火箱等。
在示例性实施例中，热交换器200是被动装置，其包括蒸发器区段206和冷凝器区段208。具体地，热交换器200包括如图3中所示的蒸汽室210。蒸汽室210包括由与蒸发芯214相邻的第一热交换表面212限定的蒸发器区段206。关于蒸发器区段206相对且大致等距间隔开的是由与冷凝芯218相邻的第二表面216限定的冷凝器区段208。蒸汽区220限定在蒸发器区段206和冷凝器区段208之间，并且包括在蒸发芯214和冷凝芯218之间延伸的一系列波纹状挡板220。蒸汽室210还包括包含在其中的工作流体222。在备选实施例中，热交换器200具有使冷却系统186能够如本文中所述起作用的任何其它构造。
热交换器200的蒸发器区段206直接热联接到发动机部件156并与发动机部件156传导接触，使得蒸发器区段206形成为与外表面202互补，成轮廓相符于外表面202并且至少部分地围绕外表面202。具体地，热交换器200是柔性的和/或可适应于发动机部件156的复杂形状。例如，热交换器200有助于与外表面202内的突起204相符。在示例性实施例中，热交换器200围绕外表面202，使得发动机部件156被热交换器200覆盖。在备选实施例中，热交换器200仅部分地围绕发动机部件156，如由图2中的区域224所示。
在涡轮风扇发动机110操作期间，发动机部件156可遭受热负荷。为了冷却并将热传输出发动机部件156，热交换器200热联接到发动机部件156，使得蒸发器区段206联接到为发动机部件156的热源。冷凝器区段208暴露于空气(诸如穿过罩下空间154和/或风扇隔室151引导的空气162(如图1中所示))或暴露于环境空气，两者都具有比发动机部件156更低的温度。发动机部件156加热蒸发芯214，并且夹带在其中的工作流体222被蒸发226。蒸发的工作流体226沿多个方向移动穿过蒸汽区220，直到其与邻近于已冷却的表面(诸如冷凝器区段208)的冷凝芯218相遇，其中，蒸发的工作流体226冷凝并转回到液态228。然后将液体工作流体228引导回蒸发芯214，在该处冷却过程和热传输自身重复，从而为发动机部件156提供冷却。
工作流体222由涡轮风扇发动机110的操作条件确定。在示例性实施例中，工作流体222包括水(H2O)。水促进工作流体22在低温下结冰，使得避免了部件156的过冷，对于电子部件，这减少了热疲劳和焊点开裂。在备选实施例中，工作流体222是使热交换器200能够如本文中所述起作用的任何其它流体。例如，对于高操作温度和高热吸收，工作流体222可包括锂(Li)、镁(Mg)或锌(Zn)。对于低操作温度和低热吸收，工作流体222可包括氨(NH3)、乙醇(C2H5OH)或甲醇(CH3OH)。
与传统的热管解决方案相比，蒸汽室210有助于轻质被动对流冷却系统186。具体地，蒸汽室210具有比固体材料更轻的内室结构。此外，蒸汽室210允许与热源直接接触，从而降低热接触阻抗，在大的表面区域和多个方向上均匀地发散热，以及承受发动机振动的能力(由于冷凝器区段208接近蒸发器区段206)。另外地，蒸汽室210可以以各种多面形状制造，以成轮廓相符于不同形状的发动机部件156。
图4是联接到涡轮风扇发动机110(图1中所示)的发动机部件156的示例性冷却系统186的示意性横截面视图。图5是用于图4中所示的冷却系统186的示例性热交换器400的透视视图。参考图4和5，冷却系统186包括热联接到发动机部件156的热交换器400。在示例性实施例中，发动机部件156包括沿多个取向限定的复杂外表面402。例如，发动机部件156是HPTACC阀，其具有基本上圆柱形的形状，该形状带有从其延伸的多个突起404，使得HPTACC阀具有复杂的几何形状。在备选实施例中，发动机部件156包括任何其它发动机部件，诸如但不限于VBV执行器、VSV执行器、LPTACC阀、LP压缩机防冰阀、FADEC、点火箱等。
在示例性实施例中，热交换器400是被动装置，其包括蒸发器区段406和单独的冷凝器区段408(如图5中所示)。热交换器包括由作为热交换表面的扩散器410限定的蒸发器区段406。与蒸发器区段406相对的是由多个外部冷却翅片412限定的冷凝器区段408。蒸发器区段406通过闭环柔性热管414热联接到冷凝器区段408。柔性热管414包括包含在其中的工作流体416。具体地，热管414的第一区段418包含液体芯，其有助于将液体工作流体420从冷凝器区段408引导至蒸发器区段406，并且热管414的第二区段422包含蒸汽芯，其有助于将蒸发的工作流体420从蒸发器区段406引导到冷凝器区段408。在蒸发器区段406处，热管414热联接并嵌入在扩散器410内。例如，热管414的第一区段418在扩散器410内分成两个通道426和428，基本上行进了扩散器410的整个长度430，并且基本上返回了扩散器410的整个长度430，会聚回到单个通道第二区段422。在冷凝器区段408处，各个翅片412热联接到第一区段418和第二区段422。在备选实施例中，热交换器400具有使冷却系统186能够如本文中所述起作用的任何其它构造。
在示例性实施例中，柔性热管414经由焊缝432联接到扩散器410。例如，柔性热管414是钛旋绕管，而扩散器410和翅片412是铝。在备选实施例中，热交换器400材料可以是使热交换器400能够如本文中所述起作用的任何其它材料。
热交换器400的蒸发器区段406直接热联接到发动机部件156并与发动机部件156传导接触，使得蒸发器区段406形成为互补于外表面402，成轮廓相符于外表面402并且至少部分地围绕外表面402。具体地，扩散器410是柔性的和/或可适应于发动机部件156的复杂形状。例如，扩散器410有助于与外表面402内的突起404相符。在示例性实施例中，扩散器410围绕外表面402，使得发动机部件156被扩散器410覆盖。在备选实施例中，扩散器410仅部分地围绕发动机部件156，如由图4中的区域434所示。
在涡轮风扇发动机110操作期间，发动机部件156可遭受热负荷。为了冷却并将热量传输出发动机部件156，热交换器400热联接到发动机部件156，使得蒸发器区段406联接到为发动机部件156的热源。冷凝器区段408远离发动机部件156定位在发动机区域436中，该发动机区域436具有比发动机部件156更低的温度。例如，冷凝器区段408可位于机舱入口164(如图1所示)内。在备选实施例中，冷凝器区段408可位于使热交换器400能够如本文中所述起作用的任何其它涡轮风扇发动机110隔室中，例如，冷凝器区段408可位于罩下空间154(图1中示出)或者风扇隔室151(图1所示)内。在另一个示例中，冷凝器区段408可以联接到发动机110的冷体结构(cold bulky structure)，其在发动机操作和发动机回吸期间充当散热器(heat sink)，例如暴露于环境或风扇空气的风扇框架，或者暴露于环境或风扇空气的机舱部分。发动机部件156加热蒸发器区段406，包括嵌入在扩散器410中的热管414，并且夹带在其中的工作流体416被蒸发424。蒸发的工作流体424穿过热管414的第二区段422朝向邻近于冷却的表面(诸如翅片412)的冷凝器区段408移动，其中，蒸发的工作流体424冷凝并转回到液体工作流体420。然后将液体工作流体420穿过热管414的第一区段418引导回蒸发器区段406，在热管414的第一区段418处冷却过程和热传输自身重复，从而为发动机部件156提供冷却。
在示例性实施例中，扩散器410有助于将热从发动机部件156传输到热管414，以使其中的工作流体416蒸发424。例如，扩散器410具有符合发动机部件156的矩形形状，使得热从发动机部件156穿过扩散器410传导到热管414。在备选实施例中，扩散器410可以是使扩散器410能够如本文中所述起作用的任何其它形状和/或材料。
类似于上面参考图2和3描述的热交换器200，工作流体416由涡轮风扇发动机110的操作条件确定。在示例性实施例中，工作流体416包括水(H2O)。在备选实施例中，工作流体416是使热交换器400能够如本文中所述起作用的任何其它流体。例如，对于高操作温度和高热吸收，工作流体416可包括锂(Li)、镁(Mg)或锌(Zn)。对于低操作温度和低热吸收，工作流体416可包括氨(NH3)、乙醇(C2H5OH)或甲醇(CH3OH)。
与传统的热管解决方案相比，热交换器400也有助于轻质冷却系统186。具体地，热交换器400构造比诸如铜的固体材料更轻。此外，扩散器410允许直接接触于热源，这降低热接触阻抗，并且柔性热管416具有承受发动机振动的能力。另外，热交换器400可以以各种多面形状制造，以成轮廓相符于不同形状的发动机部件156。
上述冷却系统的实施例提供了一种柔性热交换器，其有助于冷却具有复杂表面的燃气涡轮发动机部件。改进的冷却有助于增加部件的寿命周期。具体地，热交换器包括蒸发器区段，该蒸发器区段热联接到定位于罩下空间中的发动机部件，使得蒸发器区段成轮廓相符于发动机部件并且至少部分地围绕发动机部件。在一些实施例中，热交换器包括蒸汽室，该蒸汽室具有联接到发动机部件的蒸发器区段和在暴露于较冷的温度的外表面处的冷凝器区段。在其它实施例中，热交换器包括由联接到发动机部件的扩散器限定的蒸发器区段和由定位于较冷的发动机区域中的多个翅片限定的冷凝器区段。扩散器和翅片通过闭环柔性热管热联接。在各个实施例中，热交换器符合发动机部件，使得用对发动机振动的阻抗来促进低阻抗热学上的传热。此外，热交换器是被动热交换器，其不需要电力并且可以在发动机回吸期间起作用。各个热交换器还降低了发动机的总重量，这提高了发动机效率。
本文中描述的方法、系统和设备的示例性技术效果包括以下中的至少一个：(a)增加发动机部件的热控制；(b)提高部件效率；(c)在没有电力的情况下提供发动机部件的热控制；(d)减少发动机重量；以及(e)改善发动机效率。
用于冷却系统的方法、系统和设备的示例性实施例不限制于本文中描述的特定实施例，而是，系统的部件和/或方法的步骤可与本文中描述的其它部件和/或步骤独立地和分开地使用。例如，该方法还可以与需要热控制的其它系统和相关方法结合使用，并且不限于仅使用本文中所述的系统和方法来实践。相反，示例性实施例可以结合可受益于热控制的许多其它应用、设备和系统来实现和使用。
尽管本公开的各种实施例的特定特征可在一些附图中示出且在其它附图中未示出，但这仅为了方便。按照本公开的原理，附图的任何特征可与任何其它附图的任何特征组合来参照和/或请求保护。
此书面描述使用示例来公开实施例(包括最佳模式)，并且还使任何本领域的技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本公开可申请专利的范围由权利要求限定，且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有不与权利要求的字面语言不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言无实质差异的等同结构元件，则意在使这些其它示例处于权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种被动热交换器，包括：
蒸发器区段，其包括与待冷却的燃气涡轮发动机部件的表面互补形成的热交换表面，所述热交换表面构造成以传导接触的方式热联接到部件表面；
冷凝器区段，其与所述蒸发器区段以被动对流流动连通的方式联接；以及
工作流体，其被包含在所述蒸发器区段和所述冷凝器区段内，并构造成将热从所述蒸发器区段被动地对流传送到所述冷凝器区段。
2.根据权利要求1所述的被动热交换器，其特征在于，所述热交换表面包括复杂表面。
3.根据权利要求1所述的被动热交换器，其特征在于，所述热交换器包括蒸汽室。
4. 根据权利要求3所述的被动热交换器，其特征在于，所述蒸汽室包括：
靠近限定所述蒸发器区段的蒸发芯的第一表面；以及
靠近限定所述冷凝器区段的冷凝芯的第二表面，其中，蒸汽区限定在在其中包含所述工作流体的所述蒸发器区段和所述冷凝器区段之间。
5.根据权利要求4所述的被动热交换器，其特征在于，所述第一表面和所述第二表面相对于彼此大致等距地间隔开。
6.根据权利要求1所述的被动热交换器，其特征在于，所述蒸发器区段通过在其中包含所述工作流体的柔性热管热联接到所述冷凝器区段。
7.根据权利要求6所述的被动热交换器，其特征在于，所述热管是闭环热管。
8.根据权利要求6所述的被动热交换器，其特征在于，所述蒸发器区段包括扩散器，所述热管的至少一部分嵌入所述扩散器内。
9.根据权利要求6所述的被动热交换器，其特征在于，所述冷凝器区段包括多个外部冷却翅片。
10.根据权利要求6所述的被动热交换器，其特征在于，所述冷凝器区段远离所述蒸发器区段定位。
11.根据权利要求6所述的被动热交换器，其特征在于，所述热管焊接至所述蒸发器区段。
12.一种燃气涡轮发动机，包括：
发动机；
至少部分地围绕所述发动机并在其中限定罩下空间的机舱；
靠近所述发动机联接并且定位在所述罩下空间内的罩下部件，所述罩下部件包括待冷却的表面；以及
包括被动热交换器的被动部件冷却系统，所述热交换器包括：
蒸发器区段，其包括与所述罩下部件表面互补形成的热交换表面，所述热交换表面构造成以传导接触的方式热联接到所述罩下部件表面；
冷凝器区段，其与所述蒸发器区段以被动对流流动连通的方式联接；以及
工作流体，其被包含在所述蒸发器区段和所述冷凝器区段内并构造成将热从所述蒸发器区段被动地对流传送到所述冷凝器区段。
13.根据权利要求12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述热交换器包括蒸汽室。
14.根据权利要求12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述蒸发器区段通过在其中包含所述工作流体的柔性热管热联接到所述冷凝器区段。
15.根据权利要求12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述罩下部件包括非电子部件。
16.根据权利要求12所述的燃气涡轮发动机，其特征在于，所述罩下部件包括电子部件。
17.一种冷却燃气涡轮发动机的部件的方法，所述部件包括位于所述燃气涡轮发动机的罩下空间中的待冷却的表面，所述方法包括：
提供被动热交换器，其包括蒸发器区段和与所述蒸发器区段以被动对流流动连通方式联接的冷凝器区段，所述蒸发器区段包括热交换表面；
与部件表面互补形成所述热交换表面，使得所述热交换表面以传导接触的方式热联接到所述部件表面；
从所述燃气涡轮发动机部件接收热到所述蒸发器区段中；并且
通过被包含在所述蒸发器区段和所述冷凝器区段内的工作流体将热穿过所述蒸发器区段被动地传输到所述冷凝器区段。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，提供热交换器还包括选择蒸汽室，所述蒸汽室包括靠近限定所述蒸发器区段的蒸发芯的第一表面，和靠近限定所述冷凝器区段的冷凝芯的第二表面，其中，蒸汽区域限定在在其中包含所述工作流体的所述蒸发器区段和所述冷凝器区段之间。
19.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述蒸发器区段包括扩散器，并且所述冷凝器区段包括多个翅片，所述方法还包括通过在其中包含所述工作流体的闭环柔性热管将所述蒸发器区段热联接到所述冷凝器区段。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，还包括将所述冷凝器区段远离所述蒸发器区段定位。
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