CN109779762A - 树枝状热交换器及利用其的方法 - Google Patents

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Abstract

本文公开了树枝状热交换器及利用其的方法。树枝状热交换器包括在第一端和第二端之间延伸的细长壳体。细长壳体限定壳体体积、第一流体入口、第一流体出口、第二流体入口和第二流体出口。树枝状热交换器还包括在壳体体积内延伸的热交换结构。热交换结构被配置为从第二流体入口接收第二流体入口流并将第二流体出口流提供给第二流体出口。热交换结构包括多个树枝状管件。每个树枝状管件包括限定入口导管的入口区和分支区。分支区限定了从入口导管延伸的多个分支导管。该方法包括利用树枝状热交换器的方法。

Description

树枝状热交换器及利用其的方法
技术领域
一般而言，本公开涉及树枝状热交换器和/或利用该树枝状交换器的方法。
背景技术
热交换器可用于在第一流体流和第二流体流之间交换热能或热量，同时保持两个流体流之间的流体隔离。通常，第一流体是容易获得的流体，例如水或空气，并且第二流体是在闭合回路内流动并用于使冷却部件冷却的热交换流体。热交换流体的实例包括水、烃流体、碳氟化合物流体和/或制冷剂。
在一些系统例如用于飞机的喷气式发动机中，空间可能非常有限，并且竞争系统优先级可能规定热交换器的最大尺寸、形状和/或定位。这些变量可能会产生与系统的其他部件的权衡(trade-off)。因此，对于树枝状热交换器和/或利用其的方法存在需求。
发明内容
本文公开了树枝状热交换器及利用其的方法。树枝状热交换器包括在第一端和第二端之间延伸的细长壳体。细长壳体限定壳体体积、第一流体入口、第一流体出口、第二流体入口和第二流体出口。第一流体入口被配置为将第一流体流作为第一流体入口流接收到壳体体积中，并且第一流体出口被配置为从壳体体积中排出第一流体流作为第一流体出口流。第二流体入口被配置为将第二流体流作为第二流体入口流接收到壳体体积中，并且第二流体出口被配置为从壳体体积中排出第二流体流作为第二流体出口流。
树枝状热交换器还包括在壳体体积内延伸的热交换结构。热交换结构被配置为从第二流体入口接收第二流体入口流并将第二流体出口流提供给第二流体出口。热交换结构包括多个树枝状管件。每个树枝状管件包括限定入口导管的入口区，所述入口导管被配置为从第二流体入口接收第二流体入口流的部分。每个树枝状管件还包括分支区，其限定从入口导管延伸的多个分支导管。每个分支导管被配置为从入口导管接收第二流体入口流的部分的各自馏分，并将第二流体入口流的部分的各自馏分提供给第二流体出口，以至少部分地限定第二流体出口流。
该方法包括利用树枝状热交换器的方法。
附图说明
图1是根据本公开的系统例如飞机的示意图，该系统可以包括喷气式发动机，其可以包括和/或利用噪音-衰减热交换器和/或树枝状热交换器。
图2是根据本公开的喷气式发动机的示意性横截面图，该喷气式发动机可包括和/或利用噪音-衰减热交换器和/或树枝状热交换器。
图3是根据本公开的噪音-衰减热交换器的示意图。
图4是图解根据本公开的噪音-衰减热交换器的实例的较小的示意性横截面图。
图5是图解根据本公开的噪音-衰减热交换器的实例的较小的示意性横截面图。
图6是图解根据本公开的噪音-衰减热交换器的实例的较小的示意性横截面图。
图7是图解根据本公开的噪音-衰减热交换器的实例的较小的示意性横截面图。
图8是图解根据本公开的树枝状热交换器的实例的示意性横截面图。
图9是沿图8的线A-A截取的图8的树枝状热交换器的实例的较小的示意性横向横截面图。
图10是沿图8的线A-A截取的图8的树枝状热交换器的实例的较小的示意性横向横截面图。
图11是沿图8的线A-A截取的图8的树枝状热交换器的实例的较小的示意性横向横截面图。
图12是沿图8的线B-B(如实线所图解)截取的和沿图8的线C-C(如实线和虚线所图解)截取的图8的树枝状热交换器的实例的较小的示意性横向横截面图。
图13是图解根据本公开的树枝状热交换器的实例的较小的示意性轮廓图。
图14是描绘根据本公开的交换热量和衰减噪音的方法的流程图。
图15是描绘根据本公开的在树枝状热交换器中交换热量的方法的流程图。
具体实施方式
图1-15提供了根据本公开的噪音-衰减热交换器100、树枝状热交换器200、方法300和/或方法400的说明性非排他性实例，以及可包括和/或利用噪音-衰减热交换器、树枝状热交换器和/或本文公开的方法的系统10的说明性非排他性实例。用于类似或至少基本相似的目的的元件在图1-15的每个中用相同的数字标记，并且这些元件可能在本文不参考图1-15中的每一个进行详细讨论。类似地，在图1-15的每个中可以不标记所有元件，但是为了一致性，可以在本文使用与其相关的参考数字。在不脱离本公开的范围的情况下，参考图1-15中的一个或多个在本文讨论的元件、部件和/或零件可以包括在图1-15的任何一个中和/或由图1-15的任何一个使用。
通常，很可能包括在给定(即特定)实施方式中的元件以实线图解，而对给定实施方式任选的元件以虚线图解。然而，以实线示出的元件不是对于所有实施方式必需的，并且在不脱离本公开的范围的情况下，可以从给定实施方式中省略以实线示出的元件。
图1是系统10例如可包括喷气式发动机14的飞机12的示意图，该喷气式发动机可包括和/或利用根据本公开的噪音-衰减热交换器100和/或树枝状热交换器200。图2是喷气式发动机14的示意性横截面图。喷气式发动机14在本文中也可称为和/或可以是喷气式发动机组件14和/或喷气式发动机和短舱(nacelle)组件14。如图1所示，包括飞机12的系统10可以包括机身16、多个机翼18和尾部20。可以利用本文公开的噪音-衰减热交换器100和/或树枝状热交换器200来在包括第一流体84的第一流体流80和在本文中也可称为冷却流90的第二流体流90之间交换热能。如本文更详细讨论的，第一流体流80可包括环绕系统10和/或由喷气式发动机14的风扇22压缩的空气或者环境空气。与之相比，第二流体流90可以在系统10内的闭合回路内流动和/或可以用于冷却系统10的冷却部件24。换句话说，系统10可包括传热系统32，并且第二流体流90可以在其中的封闭回路中流动。冷却部件24的实例包括系统10、飞机12和/或喷气式发动机14的一个或多个部件，例如齿轮箱、轴承和/或发电机。
现在转向图2，包括本文公开的噪音-衰减热交换器100和/或树枝状热交换器200的喷气式发动机14可包括短舱26，其围绕喷气式发动机、为喷气式发动机提供壳体和/或引导空气进入喷气式发动机。喷气式发动机14还可以包括风扇22，其可以提供流入喷气式发动机的第一流体流80例如空气的初始压缩。风扇22可以由涡轮组件28经由冷却部件24例如齿轮箱25驱动。涡轮组件28可以定位在涡轮壳体30内。喷气式发动机14可以具有和/或限定多个空气动力学成形表面112。
噪音-衰减热交换器100和/或树枝状热交换器200可定位在喷气式发动机14内的任何合适位置处。作为实例，并且如虚线所图解的，噪音-衰减热交换器100和/或树枝状热交换器200可以形成、限定和/或可操作地连接到短舱26的空气动力学成形表面112的一部分上，例如短舱的内表面和/或至少部分地由短舱限定或可操作地连接到短舱的风扇壳体。作为另一个实例，噪音-衰减热交换器100和/或树枝状热交换器200可以形成、限定和/或可操作地连接到涡轮壳体30的空气动力学成形表面112上，例如涡轮壳体的内表面——如点划线所图解的，和/或涡轮壳体的外表面——如双点划线(dash-dot-dot line)所图解的。
图3是根据本公开的噪音-衰减热交换器100的示意图，而图4-7是图解噪音-衰减热交换器100的实例的较小的示意性横向横截面图。如图3-8所图解的，噪音-衰减热交换器100包括空气动力学成形层110、基部120、至少部分地在空气动力学成形层和基部之间延伸的中间层130、和冷却流体容纳体150。
空气动力学成形层110可以限定空气动力学成形表面112和相反的面向中间层的表面114。空气动力学成形表面112可以成形为引导包括第一流体84的第一流体流80的流动。空气动力学成形层110也可以限定多个孔116。
基部120限定面朝向中间层130的基部表面122。中间层130限定面向成形层的表面132和相反的面向基部的表面134。面向成形层的表面132面朝向或大致朝向空气动力学成形层110，而面向基部的表面134面朝向或大致朝向基部120。
面向中间层的表面114至少部分地限定噪音衰减体积140。噪音衰减体积140被配置为经由孔116与第一流体流80流体连通。此外，噪音衰减体积140被配置为衰减在第一流体流80内的噪音。换句话说，噪音衰减体积140可以被配置为衰减、减弱(dampen)和/或吸收在第一流体流80内存在和/或传播的声音或声波，从而降低声波的强度、能量和/或响度。这样的配置可以降低由包括噪音-衰减热交换器100的系统10发出的噪声水平。作为实例，并且当如图2所图解的，在喷气式发动机14内使用噪音-衰减热交换器100时，在喷气式发动机14内存在噪音-衰减热交换器100可以降低从喷气式发动机发出的声音或声波的强度、能量和/或响度。
基部表面122至少部分地限定细长的冷却用导管160。如图3所图解的，细长的冷却用导管160可在冷却用导管入口162和冷却用导管出口164之间延伸。细长的冷却用导管160配置为接收冷却用流82，其包括第一流体84，与冷却流体容纳体150处于热交换关系。更一般地回到图3-7，噪音衰减体积140与细长的冷却用导管160是不同的或流体隔离的。此外，中间层130至少部分地将噪音衰减体积与细长的冷却用导管流体隔离。
冷却流体容纳体150至少部分地限定至少一个冷却流体容纳导管152。如图3所图解的，冷却流体容纳导管152在冷却流体容纳导管入口154和冷却流体容纳导管出口156之间延伸并且被配置为接收包括第二流体92的冷却流90。第二流体92的实例包括传热流体、传热液体、油、烃、碳氟化合物和/或制冷剂。
在噪音-衰减热交换器100的操作期间，并且如本文参考图14的方法300更详细讨论的，第一流体流80可以流动通过和/或经过空气动力学成形表面112或通过和/或经过空气动力学成形表面112流入(be flowed)。例如，当噪音-衰减热交换器100用于图1-2的飞机12中时，飞机可以是飞行的和/或喷气式发动机14可以被操作，从而提供动力用于使以空气或环境空气形式的第一流体流80流过飞机12和/或其喷气式发动机14的一个或多个空气动力学成形表面112。
当第一流体流80流动经过空气动力学成形表面112时，存在于第一流体流内的声波可以经由孔116被接收到噪音衰减体积140中。噪音衰减体积140可以被配置，使得其中的声波接收可以减弱、衰减、吸收和/或引起声波的破坏性干扰，从而降低噪音-衰减热交换器100附近的噪声水平。作为实例，噪音衰减体积140可以是、可以定义、和/或可以被成形为限定亥姆霍兹共振器142，其被成形为在声波频率处或附近的共振频率下共振。作为更具体的实例，噪音衰减体积140的大小可以使得声波在进入噪音衰减体积时行进的距离可以是声波波长的大约两倍。在图3所图解的配置中，这可以通过将距离144规定为声波波长的大约两倍来实现。在图4-7中所图解的配置中，这可以经由选择三角形噪音衰减体积的角度和/或尺寸来实现，并且在本文中更详细地讨论。作为另外的实例，噪音衰减体积140内存在的一种或多种材料可以吸收声能、可以衰减声能、和/或可以经由粘性损失衰减声能。
与第一流体流80经过空气动力学成形表面112流动的同时，并且如图3和图7中可能最清楚地图解的，包括第二流体92的冷却流90流动通过冷却流体容纳导管152或通过冷却流体容纳导管152流入。此外，包括第一流体84的冷却用流82流动通过细长的冷却用导管160或通过细长的冷却用导管160流入。在如图4-6所示的横截面中，冷却流和冷却用流的流动是进入和/或离开图示的平面。冷却流90通过冷却流体容纳导管152的流动和冷却用流82通过细长的冷却用导管160的同时流动促进冷却流90和冷却用流82之间的热交换，同时保持冷却流和冷却用流之间的流体分离。
噪音衰减体积140和/或细长的冷却用导管160可具有任何合适的配置、形状、横截面形状和/或横向横截面形状，这在本公开的范围内。作为实例，并且如图4-6所图解的，噪音衰减体积和细长的冷却用导管可以具有三角形、至少基本上三角形、等腰三角形和/或至少基本上等腰三角形的横向横截面形状，其可以如图3所图解的，横向于细长的冷却用导管160的纵向轴线166测量。作为另外的例子，噪音衰减体积140和/或细长的冷却用导管160的横向横截面形状可以是矩形的、至少基本上是矩形的、梯形的和/或多边形的。
噪音-衰减热交换器100可以是扁平的、至少基本上扁平的、薄的和/或层状的，这在本公开的范围内。作为实例，并且返回到图3，面向中间层的表面114和基部表面122之间的距离或平均距离可以小于空气动力学成形表面112的最大范围的阈值分数。作为另一个实例，在面向中间层的表面114和基部表面122之间的距离或平均距离可以小于空气动力学成形表面112的最小范围的阈值分数。阈值分数的实例包括小于25％、小于20％、小于15％、小于10％、小于5％、小于2.5％和/或小于1％的阈值分数。
空气动力学成形层110和基部120之间的距离或平均距离可以具有任何合适的值，这也在本公开的范围内。作为实例，空气动力学成形层110和基部120之间的距离可以是至少1厘米(cm)、至少1.5cm、至少2cm、至少2.5cm、至少3cm、至少3.5cm、至少4cm、至少5cm、至少6cm、至少8cm、至少10cm、最多30cm、最多25cm、最多20cm、最多15cm、最多10cm、最多8cm、最多6cm和/或最多5cm。
噪音-衰减热交换器100可以包括多个不同的噪音衰减体积140，这在本发明的范围内。类似地，噪音-衰减热交换器100可以包括和/或限定多个不同的细长的冷却用导管160。
如图3-7所图解的，噪音-衰减热交换器100可以包括多个传热-增强结构170。当存在时，传热-增强结构170可以配置为增强冷却流90和冷却用流82之间的传热，并且可以具有和/或限定任何合适的尺寸、形状和/或配置。通常地，传热-增强结构170可以增加用于冷却流和冷却用流之间的传热的表面积，和/或可以在冷却流内和/或冷却用流内生成湍流和/或混合。传热-增强结构170可具有任何合适的形式。作为实例，传热-增强结构170可包括多个突起、多个插脚(pin)、多个柱和/或多个散热翅片中的一种或多种。这种传热-增强结构170可以从面向中间层的表面114突出并在噪音衰减体积140内，从面向成形层的表面132突出并在噪音衰减体积140内，从面向基部的表面134突出并在细长的冷却用导管160内，从基部表面122突出并在细长的冷却用导管160内，从冷却流体容纳体150突出并在细长的冷却用导管160内，从冷却流体容纳体150突出并在冷却流体容纳导管152内，和/或从面向基部表面134突出并在冷却流体容纳导管152内。
如图3-6所图解的，噪音-衰减热交换器100还可包括支撑元件180。当存在时，支撑元件180可支撑空气动力学成形层110、基部120、中间层130和/或冷却流体容纳体150。作为实例，支撑元件180可以在噪音-衰减热交换器100的两个或更多个部件之间延伸，并且可以用于在噪音-衰减热交换器的两个或更多个部件之间保持固定的或至少基本上固定的相对取向。作为更具体的实例，一个或多个支撑元件180可以在空气动力学成形层110和中间层130之间，在中间层130和冷却流体容纳体150之间，在冷却流体容纳体150和基部120之间，和/或在两个或多个冷却流体容纳体150之间延伸。
在支撑元件180和传热-增强结构170两者都存在时，支撑元件180可以与传热-增强结构170分开、区别开和/或间隔开，这在本公开的范围内。可选地，单个结构既可以用作传热-增强结构170又可以用作支撑元件180，这也在本公开的范围内。这样的单个结构可以在噪音-衰减热交换器100的两个或更多个部件之间延伸，由此支撑两个或更多个部件，并且可以是导热的，从而改善自两个或更多个部件的或两个或更多个部件之间的传热。
更具体地转到图4-6，图解了噪音-衰减热交换器100的实例，其包括多个噪音衰减体积140和多个细长的冷却用导管160，其具有三角形或至少基本上三角形的横向横截面形状。在这些噪音-衰减热交换器100中，噪音衰减体积140限定在空气动力学成形层110和中间层130之间或者甚至完全由空气动力学成形层110和中间层130限定。此外，细长的冷却用导管160限定在中间层130和基部120之间，或者甚至完全由中间层130和基部120限定。
如所图解的，中间层130可以在空气动力学成形层110和基部120之间以Z字形、周期性、重复的和/或锯齿状模式延伸，从而限定噪音衰减体积140和细长的冷却用导管160的三角形横向横截面形状。如所讨论的，图4-6图解了噪音衰减体积140和细长冷却用导管160的横向横截面，其在垂直于所图解的平面的方向上延伸。在细长的冷却用导管160的实例中，如图3中分别在162和164处所图解的，该延伸可以在冷却用导管入口和冷却用导管出口之间。
如图4所图解的，中间层130可以以基部交叉角136与基部120相交或接触，并且可以以空气动力学成形层交叉角138与空气动力学成形层110相交或接触。基部交叉角136和/或空气动力学成形层交叉角138的实例包括至少30度、至少35度、至少40度、至少45度、最多60度、最多55度、最多50度和/或最多45度的角。
在一个实例中，基部交叉角136和空气动力学成形层交叉角138可以等于或至少基本上等于45度。在该实例中，并且如图4所图解的，经由孔116进入噪音衰减体积140的声波行进的距离118可以相等或至少基本上相等，而不管声波进入噪音衰减体积的何处。另外，当从面向中间层的表面114到面向成形层的表面132的最大距离119等于待衰减的噪音的波长时，距离118可以等于声波波长的两倍。
在图4-6的实例中，冷却流体容纳体150包括至少一个和任选的多个不同的冷却流体容纳管件151。冷却流体容纳管件151在细长的冷却用流体导管160内并沿着冷却流体容纳导管152的纵向轴线延伸。本文讨论的支撑元件180可以在成对的冷却流体容纳管件151之间、在给定的冷却流体容纳管件151和基部120之间、和/或在给定的冷却流体容纳管件151和中间层130之间延伸。换句话说，噪音-衰减热交换器100可包括至少第一冷却流体容纳管件151和第二冷却流体容纳管件151。第一冷却流体容纳管件可由一个或多个第一支撑元件180支撑，而第二冷却流体容纳管件可由一个或多个第二支撑元件180支撑。在本公开的范围内，支撑元件180可以是流体-可渗透的和/或流体-不可渗透的。当支撑元件180是流体-可渗透的时，支撑元件在细长的冷却用导管160内，在与细长的冷却用导管的纵向轴线倾斜的方向上，可以允许或甚至产生冷却用流的流动。另外地或可选地，流体-可渗透的支撑元件180可以吸收和/或衰减来自第一流体流80的噪声或噪声能量。当支撑元件180是流体-不可渗透的时，支撑元件可以沿着冷却流体容纳管件151的长度延伸，并且可以在大致平行于细长的冷却用导管的纵向轴线的方向上限制冷却用流的流动。另外地或可选地，流体-不可渗透的支撑元件180可以将声波引导或捕获到由流体-不可渗透的支撑元件形成的通道中和/或通道内。这可以允许在不同的、变化的和/或选定的距离内吸收和/或衰减这些声波。
在图4所图解的实例中，噪音衰减体积140是开放的、是空的、和/或其中不包括任何结构。相反，和在图5的实例中，噪音衰减体积140包括冷却流体容纳管件151和在其中延伸的相应的支撑元件180。在该实例中，噪音衰减体积140也可以是、可以用作、和/或可以在本文中称为补充的细长的冷却用导管168。在这些条件下，冷却用流82也可以在一定长度的补充的细长的冷却用导管168内部流动、通过其和/或沿着其流动。这些支撑元件180以虚线图解，以表明支撑元件可以是流体-可渗透的。在图6的实例中，并且类似于图5，噪音衰减体积140包括流体容纳管件151和相应的支撑元件180。然而，一些支撑元件180是流体-可渗透的，如虚线所图解的，而其他支撑元件180是流体-不可渗透的，如实线所图解的。这样的配置可以在噪音衰减体积140内提供改善的噪音衰减。
图4-6图解了第一流体流80为从左向右，或者在至少基本垂直于细长的冷却用导管160的纵向轴线和/或噪音衰减体积140的纵向轴线的方向上流动。然而，该图示是为了简单起见，并且在本公开的范围内，第一流体流80可以沿着和/或经过空气动力学成形表面112以任何合适的方向流动。作为实例，第一流体流80可以在平行或至少基本上平行于细长的冷却用导管160的纵向轴线和/或噪音衰减体积140的纵向轴线的方向上流动。这可以包括流入和/或流出图4-6的图示中的页面。
更具体地转到图7，示出了包括具有三角形或至少基本上三角形的横向横截面形状的多个噪音衰减体积140和多个细长的冷却用导管160的噪音-衰减热交换器100的另一个实例。在该实施方式中，类似于图4-6，噪音衰减体积140限定在空气动力学成形层110和中间层130之间，或者甚至完全由空气动力学成形层110和中间层130限定。然而，与图4-6的实例相反，冷却流体容纳体150是冷却流体容纳层150，并且细长的冷却用导管160限定在冷却流体容纳层150和基部120之间，或者甚至完全由冷却流体容纳层150和基部120限定。此外，冷却流体容纳导管152限定在冷却流体容纳层150和中间层130之间，或者甚至完全由冷却流体容纳层150和中间层130限定。在图7的实例中，并且类似于图4-6，冷却流体容纳体150可以以基部交叉角136与基部120相交或接触，并且中间层130可以以空气动力学成形层交叉角138与空气动力学成形层110相交或接触。本文公开了基部交叉角136和/或空气动力学成形层交叉角138的实例。
噪音-衰减热交换器100和/或其各种部件可以由任何合适的材料和/或以任何合适的方式形成，这在本公开的范围内。作为实例，包括空气动力学成形层110、基部120、中间层130和/或冷却流体容纳体150的噪音-衰减热交换器100和/或其任何合适的部分可以经由机械加工和/或增材制造形成，并且可以由导热材料、热塑性塑料、热固性材料和/或与增材制造工艺相容的材料中的一种或多种形成。因此，噪音-衰减热交换器100在本文中可以被称为、可以包括和/或可以是限定空气动力学成形层110、基部120、中间层130和/或冷却流体容纳体150的一元结构。
图8是图解根据本公开的树枝状热交换器200的实例的示意性横截面图。图9-11是沿图8的线A-A截取的图8的树枝状热交换器200的实例的较小的示意性横向横截面图，并且图12是沿图8的线B-B(如实线所图解)和沿着图8的线C-C(如实线和虚线所图解)截取的图8的树枝状热交换器200的实例的较小的示意性横向横截面图。图13是图解根据本公开的树枝状热交换器200的实例的较小的示意性轮廓图。
如图8所图解的，树枝状热交换器200可以配置为在第一流体流80和第二流体流90之间交换热能。继续参考图8，树枝状热交换器200包括可以在第一端211和第二端212之间延伸并限定壳体体积213的细长壳体210。细长壳体210包括第一流体入口214、第一流体出口215、第二流体入口216和第二流体出口217。第一流体入口214被配置为将第一流体流80作为第一流体入口流86接收到壳体体积213中，并且第一流体出口215被配置为从壳体体积213排出第一流体流80作为第一流体出口流88。类似地，第二流体入口216被配置为将第二流体流90作为第二流体入口流96接收到壳体体积213中，并且第二流体出口217被配置为从壳体体积213排出第二流体流90作为第二流体出口流98。图8以虚线图解了第一流体入口流86、第一流体出口流88、第一流体入口214和第一流体出口215，以表明树枝状热交换器200可以被配置为用于第一流体流80和第二流体流90的并流和逆流流动二者。
树枝状热交换器200还包括在壳体体积213内延伸的热交换结构220，并且图8-13的实例图解了用于热交换结构220的各种配置。热交换结构220在本文中可被称为配置为接收第二流体入口流96，以产生第二流体出口流98，使第二流体流90与第一流体流80以热交换关系流动，和/或维持在壳体体积213内的第一流体流80和第二流体流90之间的流体分离。
热交换结构220包括多个树枝状管件230。每个树枝状管件230包括如图8-11和13所图解的入口区240和如图8和12-13所图解的分支区250。入口区240限定入口导管242，其被配置为从第二流体入口216接收第二流体流90的部分244。分支区250限定从入口导管242延伸的多个分支导管252。每个分支导管252被配置为接收来自入口导管242的第二流体流90的部分244的各自馏分254。此外，每个分支导管252被配置为直接或间接地向第二流体出口217提供各自馏分254，以至少部分地限定第二流体出口流98。
在树枝状热交换器200的操作期间，并且如本文中参考图15的方法400更详细地讨论，第一流体流80可以经由第一流体入口214被接收到细长壳体210的壳体体积213中。第一流体流80在经由第一流体出口215从壳体体积213排出之前，可以与热交换结构220以热交换关系流动。这可以包括使第一流体流80流入和/或围绕热交换结构220的树枝状管件230流动。因此，第一流体流80在本文中可称为在树枝状热交换器200内分离为和/或分成为多个子流。
同时，第二流体流90可以经由第二流体入口216被接收到热交换结构220中，并且可以被分离为和/或分成为第二流体流90的多个部分244。部分244可以在分支区250中被分成为第二流体流90的部分244的各自馏分254之前，流动通过相应的树枝状管件230的相应的入口导管242。馏分254在经由第二流体出口217从树枝状热交换器200排出之前，可在分支区250的相应分支导管252内流动。
第一流体流80和第二流体流90两者通过树枝状热交换器200的相应区域的流动可促进或引起第一流体流和第二流体流之间的热交换或传热。当与不包括树枝状管件230的常规热交换器相比时，树枝状热交换器200内的树枝状管件230的分支可以增加第一流体流80和第二流体流90之间的传热的表面积。
树枝状管件230可以包括任何合适的结构，其可以包括和/或限定入口区240、入口导管242、分支区250和/或分支导管252。作为实例，树枝状管件230可以包括和/或可以是细长的树枝状管件230，和/或可以在细长壳体210的第一端211和第二端212之间的至少大部分距离之间延伸。作为实例，树枝状管件230可以在第一端211和第二端212之间至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％和/或至少95％的距离延伸。作为另一个实例，树枝状管件230可以沿着壳体体积213和/或细长壳体210的细长轴线218延伸。作为又一个实例，每个树枝状管件230可以沿着相应的管件轴线232延伸，并且每个树枝状管件230的相应管件轴线232可以与每个其他树枝状管件230的相应的管件轴线232平行或至少基本上平行。
可能最好如图9-13所图解的，树枝状管件230可以在壳体体积213内彼此间隔开。这种配置可以允许和/或促进流体在树枝状管件230之间和/或周围流动，从而增强其传热。
树枝状管件230可以在热交换结构220的横向横截面内以任何合适的间隔和/或相对取向排列。作为实例，并且如图9-13所图解的，树枝状管件230可以以图案化阵列和/或在重复几何形状的顶点处排列，其至少一部分可以通过图9-13图解。作为另一个实例，并且如图9和12-13所图解的，树枝状管件230可以在三角形的顶点处排列，这可以增加热交换结构220的刚度和/或强度。作为另外的实例，并且如图10所图解的，树枝状管件230可以在正方形或矩形的顶点处排列。作为另一个实例，并且如图11所图解的，树枝状管件可以在六边形的顶点处排列。
在本公开的范围内，每个分支导管252的横向横截面积可以不同于或可以小于与分支导管流体连通的相应入口导管的横向横截面积。另外地或可选地，多个分支导管中的每个分支导管的横截面积的总和可以在入口导管的横向横截面积的阈值分数内。阈值分数的实例包括至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少100％、至少200％、至少300％、至少400％、最多600％、最多500％、最多400％、最多300％、最多200％、最多150％、最多140％、最多130％、最多120％、最多110％和/或最多100％的阈值分数。为了容纳树枝状管件230的分支性质(nature)或为其提供空间，如图8中的虚线所图解的，细长壳体210可以弯曲、可以膨胀，和/或可以沿着其长度增加横向横截面积。
如图8和图12中的虚线所图解的，分支区250可以是第一分支区250，分支导管252可以是第一分支导管252，并且树枝状管件230进一步可以包括第二分支区256。当存在时，每个第二分支区256从相应的第一分支区250的相应的第一分支导管252延伸，并且可以包括多个第二分支导管258。作为实例，至少两个第二分支导管258可以从每个第一分支导管252延伸。至少两个第二分支导管258可配置为接收第二流体入口流96的部分244的馏分254的各自子馏分259，并将各自子馏分259提供给第二流体出口217，以至少部分地限定第二流体出口流98。
换句话说，树枝状管件230可以包括和/或限定在分支区250下游的多个后续分支区。每个后续分支区可以配置为接收来自上游分支区或其分支导管的第二流体入口流96的部分244的各自馏分254的相应子馏分。
如图8所图解的，树枝状管件230可以包括一个或多个组合区260，这也在本公开的范围内。当存在时，组合区260可以被配置为接收来自至少两个分支导管252的第二流体入口流96的部分244的各自馏分254，并且将各自馏分254组合以至少部分地限定第二流体出口流98。组合区260可以类似地成形为分支区250，或者可以是分支区250的镜像。
类似于本文公开的噪音-衰减热交换器100，树枝状热交换器200可包括传热-增强结构170和/或支撑元件180。热交换结构170可增强树枝状热交换器200内的传热，而支撑元件180可以支撑热交换结构220和/或其树枝状管件230。
传热-增强结构170可以从树枝状热交换器200的任何合适部分延伸，例如从细长壳体210和/或热交换结构220延伸。作为更具体的实例，传热-增强结构170和/或支撑元件180可以在细长壳体210和热交换结构220之间延伸，可以在细长壳体210和树枝状管件230之间延伸，和/或可以在树枝状管件230的相应对之间延伸。
类似于噪音-衰减热交换器100的支撑元件180，在树枝状热交换器200内使用的支撑元件180可以是多孔的或者流体-可渗透的，可以是流体-不可渗透的，可以是导热的，和/或可以用作传热-增强结构170。流体-不可渗透的支撑元件180在本文中也可称为内壁182，并且可在树枝状管件230的相应对之间和/或沿其长度延伸。如图13所图解的，当存在时，内壁182可以限定一个或多个第一流体导管219，其可以引导第一流体流80在树枝状热交换器200内直接流动。
继续参考图13，图解了根据本公开的树枝状热交换器200的更具体的实例。图13的树枝状热交换器200可以经由增材制造工艺形成；但是，这不是必需的。如图13所图解的，树枝状管件230的入口导管242可以在相应的分支区250内分支或分离为两个或更多个分支导管252。如本文所讨论的，该分支可以发生任何合适的次数，并且可以将第二流体流92的部分244分成为相应的馏分254。如图13所图解的，分支区250可以以平滑、连续和/或弓形的方式从相应的入口区240延伸。这可以包括在分支导管角253处延伸，其实例包括钝角分支导管角和/或至少100度、至少110度、至少120度、至少130度、至少140度、最多170度、最多160度、最多150度、最多140度、最多130度和/或最多120度的分支导管角。也如图13所图解的，该分支可以使树枝状热交换器200呈现其树枝状管件230的规则和/或重复的横向横截面图案，该横截面图案如图12所图解的，随着分支的增加而变得越来越精细地分布。
在本公开的范围内，树枝状热交换器200和/或其各种部件可以由任何合适的材料和/或以任何合适的方式形成。作为实例，包括细长壳体210、热交换结构220和/或树枝状管件230的树枝状热交换器200和/或其任何合适的部分可以经由机械加工和/或增材制造形成，并且可以由一种或多种导热材料和/或与增材制造工艺相容的材料形成。因此，树枝状热交换器200在本文中可以被称为、可以包括和/或可以是限定细长壳体210、热交换结构220和/或树枝状管件230的一元结构。
本文已经描述了树枝状热交换器200在第一流体流80和第二流体流90之间交换热能。树枝状热交换器200可以在第一流体流80和多个不同的第二流体流90之间交换热能，这在本公开的范围内。在这样的配置中，热交换结构220的至少一个树枝状管件230可以接收多个不同的第二流体流中的每个第二流体流；并且热交换结构220可以保持多个不同的第二流体流之间的流体隔离。另外地或可选地，并且如图8中的虚线所图解的，树枝状热交换器200可包括多个热交换结构220，每个热交换结构220接收多个第二流体流的相应第二流体流。不管确切的配置如何，当树枝状热交换器200在第一流体流80和多个不同的第二流体流90之间交换热能时，树枝状热交换器可包括如图8中的虚线所图解的多个第二流体入口216和/或多个第二流体出口217。
在本公开的范围内，本文中参考树枝状热交换器200公开的任何组件、结构和/或特征可以包括在噪音-衰减热交换器100中和/或与噪音-衰减热交换器100一起使用。类似地，在本公开的范围内，本文中参考噪音-衰减热交换器100公开的任何组件、结构和/或特征可以包括在树枝状热交换器200中和/或与树枝状热交换器200一起使用。
作为实例，根据本公开的噪音-衰减热交换器100可以包括和/或利用中间层130和基部层120，以形成和/或限定树枝状热交换器200的细长壳体210。作为另一个实例，根据本公开的噪音-衰减热交换器100的冷却流体容纳体150可以限定树枝状热交换器200的热交换结构220的至少一部分。作为又一个实例，根据本公开的噪音-衰减热交换器100可以利用细长的冷却用导管160作为树枝状热交换器200的壳体体积213。作为另一个实例，根据本公开的噪音-衰减热交换器100可利用冷却流体容纳体150来限定树枝状热交换器200的树枝状管件230。作为更具体的实例，并参考图4-6，冷却流体容纳管件151可以是树枝状的，或者可以包括图8-13的树枝状管件230的任何合适的结构、功能和/或特征。
图14是描绘根据本公开的在噪音-衰减热交换器内交换热量和衰减噪音的方法300的流程图。方法300包括在310处使第一流体流流动、在320处接收声波、在330处衰减声波、以及在340处接收冷却流。方法300可以包括在350处使冷却流在闭合回路中流动，并且还包括在360处接收冷却用流和在370处保持流体分离。
在310处使第一流体流流动可以包括使包括第一流体的第一流体流经过空气动力学成形表面流动。空气动力学成形表面可以由噪音-衰减热交换器的空气动力学成形层，例如图3-7中的空气动力学成形层110限定。本文公开了第一流体的实例。
在320处接收声波可以包括将在第一流体流内传播的声波接收到噪音-衰减热交换器的噪音衰减体积中。在320处的接收可以与310处的流动同时、基于310处的流动和/或是310处的流动的结果。
噪音衰减体积可以至少部分地由空气动力学成形层限定，并且在320处的接收可以包括经由在空气动力学成形层内限定的多个孔接收声波。参考图3-7的噪音衰减体积140，本文公开了噪音衰减体积的实例。参考图3-7的孔116，本文公开了孔的实例。
在330处衰减声波可以包括衰减噪音衰减体积内的声波。在330处的衰减可以与310处的流动和/或320处的接收同时、基于310处的流动和/或320处的接收和/或是310处的流动和/或320处的接收的结果。
如本文所讨论的，噪音衰减体积可以形成和/或限定亥姆霍兹共振器，其可以被配置为衰减声波。作为实例，并且也如本文中讨论的，噪音衰减体积可以被配置为使得声波在噪音衰减体积内行进一定距离，该距离至少基本上等于声波的波长。
在340处接收冷却流可包括接收包括第二流体的冷却流。第二流体可以与第一流体分离，可以与第一流体区分开，和/或可以与第一流体流体隔离。本文公开了第二流体的实例，并且在340处的接收可以与在310处的流动、在320处的接收和/或在330处的衰减同时进行。
在340处的接收可包括用冷却流体容纳导管接收冷却流。冷却流体容纳导管可以至少部分地由噪音-衰减热交换器的冷却流体容纳体限定。参考图3-7的冷却流体容纳导管152，本文公开了冷却流体容纳导管的实例。参考图3-7的冷却流体容纳体150和/或冷却流体容纳管件151，本文公开了冷却流体容纳体的实例。
在350处使冷却流在闭合回路中流动，可以包括使冷却流在系统例如飞机和/或飞机的喷气式发动机内的闭合回路中流动，以冷却系统的冷却部件。换句话说，可以在系统内包含和/或保留冷却流，并且在350处的流动可以包括使冷却流在系统内循环，以便使用、经由和/或利用冷却流使冷却部件冷却。
在360处接收冷却用流可包括将包括第一流体的冷却用流接收到细长的冷却用导管中，该冷却用导管至少部分地由噪音-衰减热交换器的基部限定。在360处的接收可以与在310处的流动同时、基于310处的流动和/或是310处的流动的结果。作为实例，在360处的接收可以包括在细长的冷却用导管的冷却用导管入口处将冷却用流与第一流体流的其余部分分离。另外地或可选地，在360处的接收可以与在320处的接收、在330处的衰减、在340处的接收和/或在350处的流动同时进行。
在360处的接收可以包括将冷却用流接收到冷却流体容纳体中或与冷却流体容纳体进行热交换关系，以便用冷却用流使冷却流体容纳体和/或冷却流冷却。参考图3-7的细长的冷却用导管160，本文公开了细长的冷却用导管的实例。参考图3的冷却用导管入口162，本文公开了冷却用导管入口的实例。参考图3-7的基部120，本文公开了基部的实例。
如本文所讨论的，噪音-衰减热交换器可以用在系统例如飞机和/或飞机的喷气式发动机中。在这些条件下，在360处的接收可包括从飞机的喷气式发动机的风扇接收压缩空气流。
在370处保持流体分离可以包括在噪音-衰减热交换器内保持冷却用流和冷却流之间的流体分离。在370处的保持可以以任何合适的方式完成。作为实例，冷却流体容纳体可以至少部分地或甚至完全地将噪音-衰减热交换器内的冷却用流和冷却流流体隔离。
图15是描绘根据本公开的在树枝状热交换器中进行热交换的方法400的流程图。方法400包括在405处接收第一流体流、在410处使第一流体流流动、以及在415处排出第一流体流。方法400还包括在420处接收第二流体流、在425处将第二流体流分开、在430处使第二流体流的部分流动、和在435处将第二流体流的部分分开。方法400进一步包括在440处使第二流体流的部分的馏分流动，并且在445处排出第二流体流的部分的馏分。方法400还可以包括在450处使第二流体流在闭合回路中流动。
在405处接收第一流体流可包括将第一流体流接收到树枝状热交换器的壳体体积中。这可以包括接收第一流体流作为第一流体入口流和/或经由限定壳体体积的细长壳体的第一流体入口将第一流体流接收到壳体体积中。如本文所讨论的，树枝状热交换器可以用在飞机内和/或飞机的喷气式发动机内。在这些条件下，在405处的接收可包括从喷气式发动机接收压缩空气流。
本文公开了第一流体流的实例。参考图8的细长壳体210，本文公开了细长壳体的实例。参考图8的壳体体积213，本文公开了壳体体积的实例。参考图8的第一流体入口214，本文公开了第一流体入口的实例。
在410处使第一流体流流动可以包括使第一流在壳体体积内流动。这可以包括使第一流以与热交换结构的热交换关系流动，所述热交换结构在壳体体积内延伸或定位。在410处的流动可以与在405处的接收同时、基于在405处的接收和/或是在405处的接收的结果。参考图8-13的热交换结构220，本文公开了热交换结构的实例。
在415处排出第一流体流可包括从壳体体积中排出第一流体流。这可以包括从细长壳体的第一流体出口作为第一流体出口流排出第一流体流。在415处的排出可以与405处的接收和/或410处的流动同时、基于405处的接收和/或410处的流动和/或是405处的接收和/或410处的流动的结果。参考图8的第一流体出口215，本文公开了第一流体出口的实例。
在420处接收第二流体流可包括将第二流体流作为第二流体入口流接收到热交换结构中。这可以包括使用、经由和/或利用细长壳体的第二流体入口接收第二流体流。如所讨论的，树枝状热交换器可以在飞机内和/或喷气式发动机内使用。在这些条件下，在420处的接收可包括从喷气式发动机和/或飞机的冷却部件接收第二流体流。
在420处的接收可以与在405处的接收、在410处的流动和/或在415处的排出同时进行。参考图8的第二流体入口216，本文公开了第二流体入口的实例。
在425处分开第二流体流可以包括将第二流体流或第二流体入口流分成为第二流体入口流的多个部分。这可以包括在热交换结构内将第二流体流分开和/或使用、经由和/或利用热交换结构的多个树枝状管件将第二流体流分开。在425处的分开可以与在405处的接收、在410处的流动、在415处的排出和/或在420处的接收同时进行。在425处的分开也可以基于在420处的接收、响应于在420处的接收和/或是在420处的接收的结果。参考图8和图13的部分244，本文公开了第二流体流的多个部分的实例。参考图8-13的树枝状管件230，本文公开了树枝状管件的实例。
在430处使第二流体流的部分流动可以包括使在多个树枝状管件的相应树枝状管件的相应入口导管内的第二流体流的多个部分中的每个部分流动。在430处的流动可以与在405处的接收、在410处的流动、在415处的排出、在420处的接收和/或在425处的分开同时进行。在430处的流动也可以基于在420处的接收和/或在425处的分开、响应于在420处的接收和/或在425处的分开、和/或者是在420处的接收和/或在425处的分开的结果。参考图8-11和图13的入口区240的入口导管242，本文公开了入口导管的实例。
在435处分开第二流体流的部分可以包括将第二流体流的多个部分的每个部分分成多个各自馏分。这可以包括使用、经由和/或利用每个树枝状管件的分支区分开。在435处的分开可以与在405处的接收、在410处的流动、在415处的排出、在420处的接收、在425处的分开和/或在430处的流动同时进行。在435处的分开也可以基于在420处的接收、在425处的分开和/或在430处的流动，响应于在420处的接收、在425处的分开和/或在430处的流动和/或是在420处的接收、在425处的分开和/或在430处的流动的结果。参考图8和图12-13的分支区250，本文公开了分支区的实例。
在440处使第二流体流的部分的馏分流动可包括使在每个树枝状管件的多个相应分支导管内的馏分流动。分支导管可以由树枝状管件的分支区形成和/或限定。在440处的流动可以与在405处的接收、在410处的流动、在415处的排出、在420处的接收、在425处的分开、在430处的流动和/或在435处的分开同时进行。在440处的流动也可以基于在420处的接收、在425处的分开、在430处的流动和/或在435处的分开，响应于在420处的接收、在425处的分开、在430处的流动和/或在435处的分开和/或是在420处的接收、在425处的分开、在430处的流动和/或在435处的分开的结果。参考图8和图12-13的分支导管252，本文公开了分支导管的实例。
在445处排出第二流体流的部分的馏分可包括经由细长壳体的第二流体出口从壳体体积中排出馏分。这可以包括将馏分作为从树枝状热交换器流动的第二流体出口流排出。在本公开的范围内，在445处的排出可以包括在第二流体出口内和/或在树枝状管件的一个或多个结合区内组合馏分。在445处的排出可以与在405处的接收、在410处的流动、在415处的排出、在420处的接收、在425处的分开、在430处的流动、在435处的分开和/或在440处的流动同时进行。在445处的排出也可以基于在420处接收、在425处的分开、在430处的流动、在435处的分开和/或在440处的流动，响应于在420处接收、在425处的分开、在430处的流动、在435处的分开和/或在440处的流动和/或是在420处接收、在425处的分开、在430处的流动、在435处的分开和/或在440处的流动的结果。参考图8的第二流体出口215，本文公开了第二流体出口的实例。参考图8的第二流体出口流98，本文公开了第二流体出口流的实例。参考图8的组合区260，本文公开了组合区的实例。
在450处使第二流体流在闭合回路中流动可以包括在系统例如飞机和/或飞机的喷气式发动机内使第二流体流在闭合回路内流动以冷却系统的冷却部件。换句话说，第二流体流可以包含和/或保留在系统内，并且在450处的流动可以包括使第二流体流在系统内循环，例如使用、经由和/或利用第一流体流来使冷却部件冷却。
根据本公开的发明主题的说明性、非排他性的实例在以下列举的段落中描述：
A1.一种噪音-衰减热交换器，包括：
空气动力学成形层；
基部；
至少部分地在空气动力学成形层和基部之间延伸的中间层；和
冷却流体容纳体；
其中：
(i)空气动力学成形层限定空气动力学成形表面——其被成形为引导包括第一流体的第一流体流的流动、面朝向中间层的相反的面向中间层的表面和多个孔；
(ii)中间层限定面朝向空气动力学成形层的面向成形层的表面、和面朝向基部的相反的面向基部的表面；
(iii)基部限定面朝向中间层的基部表面；
(iv)空气动力学成形层的面向中间层的表面至少部分地限定噪音衰减体积，该噪音衰减体积被配置为经由多个孔与第一流体流流体连通，并且被配置为衰减第一流体流内的噪音；
(v)基部的基部表面至少部分地限定了细长的冷却用导管，该冷却用导管在冷却用导管入口和冷却用导管出口之间延伸，并且配置为接收包括第一流体的与冷却流体容纳体处于热交换关系的冷却用流；
(vi)噪音衰减体积不同于细长的冷却用流体导管，并且中间层至少部分地将噪音衰减体积与细长的冷却用流体导管流体隔离；和
(vii)冷却流体容纳体至少部分地限定冷却流体容纳导管，该冷却流体容纳导管在冷却流体容纳导管入口和冷却流体容纳导管出口之间延伸，并且被配置为接收包括第二流体的冷却流。
A2.段落A1的噪音-衰减热交换器，其中冷却流体容纳体是冷却流体容纳层，并且进一步其中冷却流体容纳导管在冷却流体容纳层和中间层之间限定。
A3.段落A2的噪音-衰减热交换器，其中噪音衰减体积在空气动力学成形层和中间层之间限定，并且任选地由空气动力学成形层和中间层限定。
A4.段落A2-A3中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中细长的冷却用导管在冷却流体容纳层和基部之间限定，并且任选地由冷却流体容纳层和基部限定。
A5.段落A2-A4中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中冷却流体容纳层以基部交叉角接触基部，其中基部交叉角在细长的冷却用导管内测量并横向于细长的冷却用导管的纵向轴线，并且任选地，其中基部交叉角是以下中的至少一个：
(i)至少30度；
(ii)至少35度；
(iii)至少40度；
(iv)至少45度；
(v)最多60度；
(vi)最多55度；
(vii)最多50度；
(viii)最多45度；和
(ix)至少基本上等于45度。
A6.段落A1-A5中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中中间层以空气动力学成形层交叉角接触空气动力学成形层，其中空气动力学成形层交叉角在噪音衰减体积内测量并横向于细长的冷却用导管的纵向轴线，并且任选地，其中空气动力学成形层交叉角是以下中的至少一个：
(i)至少30度；
(ii)至少35度；
(iii)至少40度；
(iv)至少45度；
(v)最多60度；
(vi)最多55度；
(vii)最多50度；
(viii)最多45度；和
(ix)至少基本上等于45度。
A6.1段落A1-A6中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中噪音-衰减热交换器为以下至少一个：
(i)包括一元结构，其限定至少空气动力学成形层、基部、中间层和冷却流体容纳体；和(ii)经由增材制造形成。
A7.段落A1-A6.1中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中噪音衰减体积在空气动力学成形层和中间层之间限定，并且任选地由空气动力学成形层和中间层限定，并且进一步其中细长的冷却用导管在中间层和基部之间限定，并且任选地通过中间层和基部限定。
A8.段落A7所述的噪音-衰减热交换器，其中中间层以基部交叉角接触基部，其中基部交叉角在细长的冷却用导管内测量并横向于细长的冷却用导管的纵向轴线，并且任选地，其中基部交叉角是以下中的至少一个：
(i)至少30度；
(ii)至少35度；
(iii)至少40度；
(iv)至少45度；
(v)最多60度；
(vi)最多55度；
(vii)最多50度；
(viii)最多45度；和
(ix)至少基本上等于45度。
A9.段落A7-A8中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中中间层以空气动力学成形层交叉角接触空气动力学成形层，其中空气动力学成形层交叉角在噪音衰减体积内测量，并且横向于细长的冷却用导管的纵向轴线，并且任选地，其中基部交叉角是下列中的至少一个：
(i)至少30度；
(ii)至少35度；
(iii)至少40度；
(iv)至少45度；
(v)最多60度；
(vi)最多55度；
(vii)最多50度；
(viii)最多45度；和
(ix)至少基本上等于45度。
A10.段落A7-A9中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中冷却流体容纳体包括在细长的冷却用导管内延伸的冷却流体容纳管件，和任选地多个不同的冷却流体容纳管件。
A11.段落A10所述的噪音-衰减热交换器，其中噪音-衰减热交换器进一步包括在冷却流体容纳管件与中间层和基部中的至少一个之间延伸的多个支撑元件。
A12.段落A7-A11中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中冷却流体容纳管件是第一冷却流体容纳管件，并且进一步其中噪音-衰减热交换器包括在噪音衰减体积内延伸的第二冷却流体容纳管件，和任选地多个不同的第二冷却流体容纳管件。
A13.段落A12所述的噪音-衰减热交换器，其中噪音-衰减热交换器进一步包括多个第二支撑元件，所述多个第二支撑元件在第二冷却流体容纳管件与中间层和空气动力学成形层中的至少一个之间延伸。
A14.段落A13所述的噪音-衰减热交换器，其中多个第二支撑元件中的至少一个子集是流体-可渗透的。
A15.段落A13-A14中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中所述多个第二支撑元件中的至少一个子集是流体-不可渗透的。
A16.段落A1-A15中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中如横向于细长的冷却用导管的纵向轴线测量的，噪音衰减体积和细长的冷却用导管中的至少一个的横向横截面的形状是下列的至少一种：
(i)三角形；
(ii)至少基本上三角形；
(iii)等腰三角形；
(iv)至少基本上等腰三角形；
(v)矩形；和
(vi)至少基本上矩形。
A17.段落A1-A16中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中空气动力学成形层的面向中间层的表面与基部层的基部表面之间的平均距离小于空气动力学成形层的空气动力学成形表面的最大范围的阈值分数，任选地其中空气动力学成形表面的最大范围的阈值分数小于25％、小于20％、小于15％、小于10％、小于5％、小于2.5％或小于1％。
A18.段落A1-A17中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中空气动力学成形层的面向中间层的表面与基部层的基部表面之间的平均距离小于空气动力学成形层的空气动力学成形表面的最小范围的阈值分数，任选地其中空气动力学成形表面的最小范围的阈值分数小于25％、小于20％、小于15％、小于10％、小于5％、小于2.5％或小于1％。
A19.段落A1-A18中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中噪音衰减体积限定亥姆霍兹共振器。
A20.段落A1-A19中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中噪音衰减体积被配置为经由孔接收来自第一流体流的声波并且在其中衰减声波。
A21.段落A1-A20中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中噪音衰减体积被配置为经由孔接收来自第一流体流的声波，并且进一步其中在噪音衰减体积内声波的行进距离至少基本上等于目标声波衰减频率的两倍波长。
A22.段落A1-A21中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中噪音-衰减热交换器进一步包括被配置为增强冷却流和冷却用流之间的传热的多个传热增强结构。
A23.段落A22的噪音-衰减热交换器，其中所述多个传热增强结构包括以下中的至少一个：
(i)多个突起；
(ii)多个插脚；
(iii)多个柱；和
(iv)多个散热翅片。
A24.段落A22-A23中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中所述多个传热增强结构的至少一个子集为以下至少一种：
(i)从空气动力学成形层的面向中间层的表面突出并在噪音衰减体积内；
(ii)从中间层的面向成形层的表面突出并在噪音衰减体积内；
(iii)从中间层的面向基部的表面突出并在细长的冷却用导管内；
(iv)从基部层的基部表面突出并在细长的冷却用导管内；和
(v)从冷却流体容纳体突出并在细长的冷却用导管内。
A25.段落A1-A24中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中噪音-衰减热交换器包括多个不同的噪音衰减体积。
A26.段落A1-A25中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中噪音-衰减热交换器包括多个不同的细长的冷却用导管。
A27.段落A1-A26中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中第一流体包括空气和任选的环境空气。
A28.段落A1-A27中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中第二流体包括以下中的至少一种：
(i)传热流体；
(ii)传热液体；和
(iii)油。
A29.喷气式发动机装置，包括：
风扇；
风扇壳体；
涡轮组件，其机械地连接到风扇并且配置为与风扇一起旋转；
涡轮壳体，其至少部分地围绕涡轮组件并且限定壳体空气动力学成形表面；
短舱，其至少部分地围绕风扇、涡轮和涡轮壳体并且限定短舱空气动力学成形表面；和
段落A1-A28中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中噪音-衰减热交换器的空气动力学成形表面形成壳体空气动力学成形表面和短舱空气动力学成形表面中的至少一个的至少一部分。
A30.包括段落A29所述的喷气式发动机的飞机。
A31.段落A30所述的飞机，其中噪音-衰减热交换器形成传热系统的一部分，并且进一步其中第二流体在传热系统内的闭合回路内流动。
A32.噪音-衰减热交换器，包括：
段落A1-A28中任一段所述的任何噪音-衰减热交换器的任何合适的结构；和
段落B1-B27中任一段所述的任何树枝状热交换器的任何合适的结构。
A33.段落A32所述的噪音-衰减热交换器，其中下列的至少一个：
(i)段落A1-A28中任一段所述的中间层和基部层一起限定段落B1-B27中任一段所述的细长壳体；和
(ii)段落A1-A28中任一段所述的中间层和空气动力学成形层一起限定段落B1-B27中任一段所述的细长壳体。
A34.段落A32-A33中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中段落A1-A28中任一段所述的冷却流体容纳体限定了段落B1-B27中任一段所述的热交换结构。
A35.段落A32-A34中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中段落A1-A28中任一段所述的细长的冷却用导管限定或实际上(instead)是段落B1-B27中任一段所述的壳体体积。
A36.段落A32-A35中任一段所述的噪音-衰减热交换器，其中段落A1-A28中任一段所述的冷却流体容纳体由段落B1-B27中任一段所述的多个树枝状管件限定，或者实际上是由段落B1-B27中任一段所述的多个树枝状管件。
B1.一种树枝状热交换器，其被配置为在第一流体流和第二流体流之间交换热能，所述树枝状热交换器包括：
细长壳体，其在第一端和相反的第二端之间延伸并限定：
(i)壳体体积；
(ii)第一流体入口，其被配置为将第一流体流作为第一流体入口流接收到壳体体积中；
(iii)第一流体出口，其被配置为将第一流体流作为第一流体出口流从壳体体积中排出；
(iv)第二流体入口，其被配置为将第二流体流作为第二流体入口流接收到壳体体积中；和
(v)第二流体出口，其被配置为将第二流体流作为第二流体出口流从壳体体积中排出；和
在壳体体积内延伸的热交换结构，其中热交换结构包括多个树枝状管件，并且进一步其中多个树枝状管件中的每个树枝状管件包括：
(i)限定入口导管的入口区，所述入口导管被配置为从第二流体入口接收第二流体入口流的部分；和
(ii)限定从入口导管延伸的多个分支导管的分支区，其中多个分支导管中的每个分支导管被配置为从入口导管接收第二流体入口流的部分的各自馏分，并且将第二流体入口流的部分的各自馏分提供给第二流体出口，以至少部分地限定第二流体出口流。
B2.段落B1所述的树枝状热交换器，其中热交换结构配置为接收第二流体入口流。
B3.段落B1-B2中任一段所述的树枝状热交换器，其中热交换结构配置为产生第二流体出口流。
B4.段落B1-B3中任一段所述的树枝状热交换器，其中热交换结构配置为使第二流体流在壳体体积内与第一流体流成热交换关系流动。
B5.段落B1-B4中任一段所述的树枝状热交换器，其中热交换结构配置为在壳体体积内保持第一流体流和第二流体流之间的流体分离。
B6.段落B1-B5中任一段所述的树枝状热交换器，其中多个分支导管中的每个分支导管的横向横截面积小于入口导管的横向横截面积。
B7.段落B6所述的树枝状热交换器，其中多个分支导管中的每个分支导管的横向横截面积的总和在入口导管的横向横截面积的阈值分数内。
B8.段落B7所述的树枝状热交换器，其中阈值分数是下列中的至少一个：
(i)至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少100％、至少200％、至少300％或至少400％；和
(ii)最多600％、最多500％、最多400％、最多300％、最多200％、最多150％、最多140％、最多130％、最多120％、最多110％或最多100％。
B9.段落B1-B8中任一段所述的树枝状热交换器，其中分支区是第一分支区，其中多个分支导管是多个第一分支导管，并且进一步其中每个树枝状管件包括限定多个第二分支导管的第二分支区。
B10.段落B9所述的树枝状热交换器，其中多个第二分支导管中的至少两个第二分支导管从多个第一分支导管中的每个第一分支导管延伸。
B11.段落B10所述的树枝状热交换器，其中至少两个分支导管配置为接收来自第一分支导管的第二流体入口流的部分的各自馏分的各自子馏分，并且提供第二流体入口流的部分的各自馏分的各自子馏分到第二流体出口，以至少部分地限定第二流体出口流。
B12.段落B1-B11中任一段所述的树枝状热交换器，其中每个树枝状管件限定多个后续分支区，其中多个后续分支区中的每个后续分支区被配置为接收来自上游分支区的第二流体入口流的部分的各自馏分的各自子馏分。
B13.段落B1-B12中任一段所述的树枝状热交换器，其中每个树枝状管件进一步包括组合区，该组合区配置为从至少两个分支导管接收第二流体入口流的部分的各自馏分，以至少部分地限定第二流体出口流。
B14.段落B1-B13中任一段所述的树枝状热交换器，其中所述多个树枝状管件包括多个细长的树枝状管件。
B15.段落B1-B14中任一段所述的树枝状热交换器，其中多个树枝状管件沿着壳体体积的细长轴线延伸。
B16.段落B1-B15中任一段所述的树枝状热交换器，其中多个树枝状管件在壳体体积内间隔开。
B17.段落B1-B16中任一段所述的树枝状热交换器，其中多个树枝状管件中的每个树枝状管件沿相应的管件轴线延伸，并且进一步其中多个树枝状管件中的每个树枝状管件的相应管件轴线平行、或至少基本上平行于多个树枝状管件中的每个其他树枝状管件的相应管件轴线。
B18.段落B1-B17中任一段所述的树枝状热交换器，其中热交换结构进一步包括在壳体体积内支撑多个树枝状管件的支撑元件。
B19.段落B18所述的树枝状热交换器，其中支撑元件包括以下中的至少一个：
(i)多孔支撑元件；
(ii)导热支撑元件；
(iii)传热增强结构；和
(iv)流体-不可渗透的支撑元件。
B20.段落B1-B19中任一段所述的树枝状热交换器，其中，在热交换结构的横向横截面内，为下列的至少一个：
(i)多个树枝状管件以图案阵列排列；
(ii)多个树枝状管件在规则几何形状的顶点处排列；
(iii)多个树枝状管件在三角形的顶点处排列；
(iv)多个树枝状管件在矩形的顶点处排列；
(v)多个树枝状管件在六边形的顶点处排列；和
(vi)多个树枝状管件在重复的几何形状的顶点处排列。
B21.段落B1-B20中任一段所述的树枝状热交换器，其中所述热交换结构进一步包括多个内壁，其中所述多个内壁中的每个内壁在多个树枝状管件的相应对之间和沿着多个树枝状管件的相应对的长度延伸。
B22.段落B1-B21中任一段所述的树枝状热交换器，其中树枝状热交换器还包括多个传热增强结构，其被配置为增强第一流体流和第二流体流之间的传热。
B23.段落B22所述的树枝状热交换器，其中所述多个传热增强结构包括以下中的至少一个：
(i)多个突起；
(ii)多个插脚；
(iii)多个柱；和
(iv)多个散热翅片。
B24.段落B1-B23中任一段所述的树枝状热交换器，其中所述多个传热增强结构的至少一个子集为下列至少一个：
(i)从细长壳体突起；
(ii)从多个树枝状管件突起；和
(iii)在细长壳体和多个树枝状管件之间突起，以在壳体体积内机械地支撑多个树枝状管件。
B25.段落B1-B24中任一段所述的树枝状热交换器，其中下列的至少一个：
(i)第一流体入口限定在细长壳体的第一端上；和
(ii)第二流体入口限定在细长壳体的第二端上。
B26.段落B1-B25中任一段所述的树枝状热交换器，其中下列的至少一个：
(i)第一流体入口和第二流体入口限定在细长壳体的第一端上；和
(ii)第一流体入口和第二流体入口限定在细长壳体的相反端上。
B27.段落B1-B26中任一段所述的树枝状热交换器，其中树枝状热交换器为下列的至少一个：
(i)包括至少限定细长壳体和热交换结构的一元结构；和
(ii)经由增材制造形成。
C1.一种利用噪音-衰减热交换器交换热量和衰减噪音的方法，该方法包括：
使包括第一流体的第一流体流经过由噪音-衰减热交换器的空气动力学成形层限定的空气动力学成形表面流动；
经由在空气动力学成形层内限定的多个孔，接收在第一流体流内传播的声波进入至少部分地由空气动力学成形层限定的噪音衰减体积；
在噪音衰减体积内衰减声波；
用至少部分地由噪音-衰减热交换器的冷却流体容纳体限定的冷却流体容纳导管接收包括第二流体的冷却流；
接收包括第一流体的以与冷却流体容纳体成热交换关系的冷却用流进入至少部分地由噪音-衰减热交换器的基部限定的细长的冷却用导管；和
在噪音-衰减热交换器内保持冷却用流和冷却流之间的流体分离。
C2.段落C1所述的方法，其中噪音-衰减热交换器包括段落A1-A28中任一段的任何噪音-衰减热交换器的任何合适的结构、功能和/或特征。
C3.段落C1-C2中任一段所述的方法，其中接收冷却用流包括从飞机的喷气式发动机的风扇接收压缩空气流。
C4.段落C1-C3中任一段所述的方法，其中接收冷却流包括从飞机的喷气式发动机的冷却部件接收冷却流。
C5.段落C4所述的方法，其中该方法进一步包括使冷却流在飞机内的闭合回路中流动。
D1.一种在树枝状热交换器中交换热量的方法，该方法包括：
将第一流体流作为第一流体入口流经由细长壳体的第一流体入口接收进入壳体体积内；
在壳体体积内，使第一流体流以与在壳体体积内延伸的热交换结构成热交换关系流动；
从壳体体积经由细长壳体的第一流体出口使第一流体流作为第一流体出口流排出；
将第二流体流作为第二流体入口流经由细长壳体的第二流体入口接收进入热交换结构；
在热交换结构内，将第二流体入口流分成为第二流体入口流的多个部分；
在热交换结构的多个树枝状管件的相应树枝状管件的相应入口导管内，使第二流体入口流的多个部分中的每个部分流动；
在多个树枝状管件的每个树枝状管件的分支区内，将第二流体入口流的多个部分中的每个部分分成为第二流体入口流的多个部分中的每个部分的多个各自馏分；
在每个树枝状管件的多个分支导管内，使第二流体入口流的多个部分中的每个部分的多个各自馏分流动；和
从壳体体积经由细长壳体的第二流体出口，将第二流体入口流的多个部分中的每个部分的多个各自馏分作为第二流体出口流排出。
D2.段落D1所述的方法，其中树枝状热交换器包括段落B1-B27中任一段所述的任何树枝状热交换器的任何合适的结构、功能和/或特征。
D3.段落D1-D2中任一段所述的方法，其中接收第一流体流包括从飞机的喷气式发动机的风扇接收压缩空气流。
D4.段落D1-D3中任一段所述的方法，其中接收第二流体流包括从飞机的喷气式发动机的冷却部件接收第二流体流。
D5.段落D4所述的方法，其中该方法还包括使第二流体流在飞机内的闭合回路中流动。
如本文所使用的，术语“选择性的”和“选择性地”，当修饰装置的一个或多个组件或特征的动作、移动、配置或其他活动时，意味着该特定动作、移动、配置或其他活动是用户操纵装置的方面或一个或多个组件的直接或间接结果。
如本文所使用的，术语“适应”和“配置”意味着元件、组件或其他主题被设计和/或旨在执行给定功能。因此，术语“适应”和“配置”的使用不应被解释为意指给定元件、组件或其他主题简单地“能够”执行给定功能，而是为了执行该功能的目的，元件、组件和/或其他主题被明确地选择、创建、实行、利用、编程和/或设计。在本公开的范围内，被引述为适于执行特定功能的元件、组件和/或其他引用的主题可以另外地或可选地被描述为被配置为执行该功能，反之亦然。类似地，被引述为被配置为执行特定功能的主题可以另外地或可选地被描述为可操作以执行该功能。
如本文所使用的，关于一个或多个实体的列表的短语“至少一个”应该被理解为表示从实体列表中的任何一个或多个实体中选择的至少一个实体，但不必需包括实体列表中具体列出的每一个(each)和每个(every)实体中的至少一个，并且不排除实体列表中的实体的任何组合。该定义还允许实体可以任选地存在于除了短语“至少一个”所指的实体列表中具体标识的实体之外，无论是与具体标识的那些实体相关还是不相关。因此，作为非限制性实例，在一个实施方式中，“A和B中的至少一个”(或等效地，“A或B中的至少一个”，或等效地“A和/或B中的至少一个”)可以指至少一个，任选地包括多于一个A，不存在B(并且任选地包括除B之外的实体)；在另一个实施方式中，至少一个，任选地包括多于一个B，没有A存在(并且任选地包括除A之外的实体)；在又一个实施方式中，至少一个，任选地包括多于一个A，和至少一个，任选地包括多于一个B(和任选地包括其他实体)。换句话说，短语“至少一个”，“一个或多个”和“和/或”是开放式表达，其在运用中既是连接词又是反意连接词。例如，每个表达“A、B和C中的至少一个”，“A、B或C中的至少一个”，“A、B和C中的一个或多个”，“A，B或C中的一个或多个”，和“A、B和/或C”可以指单独的A、单独的B、单独的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、A，B和C一起，以及任选的上述任何一种与至少一种其他实体的组合。
本文公开的各种公开的装置的元件和方法的步骤不是对根据本公开的所有装置和方法所必需的，并且本公开包括本文公开的各种元件和步骤的所有新颖和非显而易见的组合和子组合。此外，本文公开的各种元件和步骤中的一个或多个可以限定独立的发明主题，其独立于整个公开的装置或方法。因此，不要求这样的发明主题与本文明确公开的特定装置和方法相关联，并且这样的发明主题可以在本文未明确公开的装置和/或方法中找到用途。
如本文所使用的，短语“例如”、短语“作为实例”和/或简言之术语“实例”，当参考根据本公开的一个或多个组件、特征、细节、结构、实施方式和/或方法使用时，旨在表达所描述的组件、特征、细节、结构、实施方式和/或方法是根据本公开的组件、特征、细节、结构、实施方式和/或方法的说明性、非排他性实例。因此，所描述的组件、特征、细节、结构、实施方式和/或方法不旨在限制性的、必需的或排他的/穷举的；并且其他组件、特征、细节、结构、实施方式和/或方法，包括结构上和/或功能上相似和/或等同的组件、特征、细节、结构、实施方式和/或方法，也在本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种树枝状热交换器(200)，其被配置为在第一流体流(80)和第二流体流(90)之间交换热能，所述树枝状热交换器包括：
细长壳体(210)，其在第一端(211)和相反的第二端(212)之间延伸并限定：
(i)壳体体积(213)；
(ii)第一流体入口(214)，其被配置为将所述第一流体流作为第一流体入口流(86)接收到所述壳体体积中；
(iii)第一流体出口(215)，其被配置为从所述壳体体积中将所述第一流体流作为第一流体出口流(88)排出；
(iv)第二流体入口(216)，其被配置为将所述第二流体流作为第二流体入口流(96)接收到所述壳体体积中；和
(v)第二流体出口(217)，其被配置为从所述壳体体积中将所述第二流体流作为第二流体出口流(98)排出；和
在所述壳体体积内延伸的热交换结构(220)，其中所述热交换结构包括多个树枝状管件(230)，并且进一步其中所述多个树枝状管件中的每个树枝状管件包括：
(i)入口区(240)，其限定入口导管(242)，所述入口导管(242)被配置为从所述第二流体入口接收所述第二流体入口流的部分；和
(ii)分支区(250)，其限定从所述入口导管延伸的多个分支导管(252)，其中所述多个分支导管中的每个分支导管被配置为从所述入口导管接收所述第二流体入口流的所述部分的各自馏分并将所述第二流体入口流的所述部分的所述各自馏分提供给所述第二流体出口，以至少部分地限定所述第二流体出口流。
2.权利要求1所述的树枝状热交换换器(200)，其中所述热交换结构(220)被配置为使所述第二流体流(90)在所述壳体体积(213)内以与所述第一流体流(80)成热交换关系流动，并且在所述壳体体积内还保持在所述第一流体流和所述第二流体流之间的流体分离。
3.权利要求1-2中任一项所述的树枝状热交换器(200)，其中所述多个分支导管中的每个分支导管(252)的横向横截面积小于所述入口导管(242)的横向横截面积。
4.权利要求1-3中任一项所述的树枝状换热器(200)，其中所述分支区(250)是第一分支区，其中所述多个分支导管(252)是多个第一分支导管，并且进一步其中每个树枝状管件(230)包括限定多个第二分支导管(258)的第二分支区。
5.权利要求1所述的树枝状热交换器(200)，其中每个树枝状管件(230)限定多个后续分支区(250)，其中所述多个后续分支区中的每个后续分支区被配置为从上游分支区接收所述第二流体入口流(96)的所述部分的所述各自馏分的相应子馏分。
6.权利要求1的所述树枝状热交换器(200)，其中每个树枝状管件(230)进一步包括组合区(260)，所述组合区(260)被配置为从至少两个分支导管(252)接收所述第二流体入口流(96)的所述部分的所述各自馏分，以至少部分地限定所述第二流体出口流(98)。
7.权利要求1所述的树枝状热交换器(200)，其中所述热交换结构(220)进一步包括支撑元件(180)，其在所述壳体体积(213)内支撑所述多个树枝状管件(230)。
8.权利要求1所述的树枝状热交换器(200)，其中所述热交换结构(220)进一步包括多个内壁(182)，其中所述多个内壁中的每个内壁在所述多个树枝状管件(230)的相应对之间和沿着所述多个树枝状管件的相应对的长度延伸。
9.权利要求1所述的树枝状热交换器(200)，其中所述树枝状热交换器进一步包括多个传热-增强结构(170)，其被配置为增强在所述第一流体流(80)和所述第二流体流(90)之间的传热。
10.一种在树枝状热交换器(200)中交换热量的方法(400)，所述方法包括：
将第一流体流(80)作为第一流体入口流(86)经由细长壳体(210)的第一流体入口(214)接收(405)进入壳体体积(213)内；
在所述壳体体积内，使所述第一流体流以与在所述壳体体积内延伸的热交换结构(220)成热交换关系流动(410)；
从所述壳体体积经由细长壳体的第一流体出口(215)使第一流体流作为第一流体出口流(88)排出(415)；
将第二流体流(90)作为第二流体入口流(96)经由所述细长壳体的第二流体入口(216)接收(420)进入所述热交换结构；
在所述热交换结构内，将所述第二流体入口流分成(425)为所述第二流体入口流的多个部分(244)；
在所述热交换结构的多个树枝状管件(230)的相应树枝状管件(230)的相应入口导管(242)内，使所述第二流体入口流的所述多个部分中的每个部分流动(430)；
在所述多个树枝状管件的每个树枝状管件的分支区(250)内，将所述第二流体入口流的所述多个部分中的每个部分分成(435)为所述第二流体入口流的所述多个部分中的每个部分的多个各自馏分(254)；
在每个树枝状管件的多个分支导管(252)内，使所述第二流体入口流的所述多个部分中的每个部分的所述多个各自馏分流动(440)；和
从所述壳体体积经由所述细长壳体的第二流体出口(217)，将所述第二流体入口流的所述多个部分中的每个部分的所述多个各自馏分作为第二流体出口流(98)排出(445)。
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