CN113374579A - 用于热力发动机的框架 - Google Patents

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E·埃拉莫
C·L·麦肯齐
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Abstract

一种用于热力发动机的热管理系统，该系统包括至少部分地形成核心流径和腔的内壁，其中核心流径和腔通过由内壁的至少一部分所形成的双壁结构来分离，且其中双壁结构包括压室。第一开口在腔与压室之间提供流体连通，且第二开口在压室与核心流径之间提供流体连通。内壁构造成接收第一流体流。外壁形成至少部分地围绕核心流径延伸的通道。外壁构造成接收与核心流径流体地分离的第二流体流。

Description

用于热力发动机的框架
技术领域
本主题总体上涉及用于热力发动机的壳体或框架。本主题更具体地涉及包括流体通道的壳体或框架。本主题更具体地涉及用于涡轮机的壳体和框架。
背景技术
进入发动机的降水或碎片可对内部构件造成严重损坏，诸如如果摄入流径中的话。防冰系统通常试图消除或减轻冰、雪或可在发动机的入口处堆积的其它碎片的产生或积聚。
已知的防冰系统可隔离入口导管的一部分，或者向入口导管的一部分提供热量。然而，已知的系统可能不充分地加热入口导管。其它已知的系统可提供热量，但也使入口导管的几何形状变形，使得入口气流在其到达压缩机时可能变形，这可导致不对称的气流和压缩机的可操作性或性能的降低。
此外，通常需要为了安装和空气动力学性能减轻重量，同时提供可适应流体通道、防冰、结构完整性的特征。照此，需要一种改进的入口导管。另外，需要一种热管理系统，该系统可减轻与结冰、异物碎片和减轻入口变形有关的一个或多个问题。
发明内容
本发明的方面和优点将在下面的描述中部分地阐述，或者可从描述中显而易见，或者可通过本发明的实践获知。
本公开的一个方面涉及一种用于热力发动机的热管理系统，该系统包括内壁和外壁。内壁从入口端延伸到出口端，内壁至少部分地形成核心流径和腔。核心流径和腔通过由内壁的至少一部分所形成的双壁结构来分离。双壁结构包括压室、在腔和压室之间提供流体连通的第一开口，以及在压室和核心流径之间提供流体连通的第二开口，内壁构造成接收第一流体流。外壁从入口端朝出口端延伸。外壁形成至少部分地围绕核心流径延伸的通道。外壁至少部分地形成核心流径。外壁构造成接收与核心流径流体地分离的第二流体流。
本公开的另一个方面涉及一种涡轮机，其限定入口端和出口端以及核心流径。该涡轮机包括构造成产生第一流体流的压缩机区段、构造成产生通向通道的第二流体流的流体系统以及入口框架，其中压缩机区段定位在入口框架的出口端处。入口框架包括内壁，内壁从入口端延伸到出口端，且至少部分地形成核心流径和腔。腔定位在内壁的内侧。核心流径和腔通过由内壁的至少一部分所形成的双壁结构来分离。双壁结构包括从入口框架的入口端朝出口端延伸的压室。第一开口在腔和压室之间提供流体连通，且第二开口在压室和核心流径之间提供流体连通。内壁构造成接收来自压缩机区段的第一流体流。外壁从框架的入口端朝出口端延伸，且形成至少部分地围绕核心流径延伸的通道。外壁至少部分地形成核心流径且构造成接收来自流体系统的第二流体流。第二流与第一流体流流体地分离。
技术方案1. 一种用于热力发动机的热管理系统，所述系统包括：
内壁，所述内壁从入口端延伸到出口端，所述内壁至少部分地形成核心流径和腔，其中所述核心流径和所述腔通过由内壁的至少一部分所形成的双壁结构来分离，且其中所述双壁结构包括压室、在所述腔与所述压室之间提供流体连通的第一开口，以及在所述压室与所述核心流径之间提供流体连通的第二开口，所述内壁构造成接收第一流体流；以及
外壁，所述外壁从所述入口端朝所述出口端延伸，所述外壁形成至少部分地围绕所述核心流径延伸的通道，所述外壁至少部分地形成所述核心流径，其中所述外壁构造成接收与所述核心流径流体地分离的第二流体流。
技术方案2. 根据任意前述技术方案所述的系统，其中所述系统包括：
流体系统，所述流体系统构造成向在所述外壁处的所述通道提供所述第二流体流。
技术方案3. 根据任意前述技术方案所述的系统，其中所述第二流体流是润滑剂、燃料、液压流体或其组合。
技术方案4. 根据任意前述技术方案所述的系统，其中所述第一流体流是氧化剂。
技术方案5. 根据任意前述技术方案所述的系统，其中所述通道包括至少部分地周向延伸穿过所述外壁的所述通道的一个或多个弯曲段。
技术方案6. 根据任意前述技术方案所述的系统，其中所述通道包括一个或多个转弯，在所述一个或多个转弯处，所述第一流体流从第一方向改变到与所述第一方向相反的第二方向。
技术方案7. 根据任意前述技术方案所述的系统，其中所述通道包括定位在所述入口端处的第一弯曲段。
技术方案8. 根据任意前述技术方案所述的系统，其中所述通道包括纵向地定位在所述第一弯曲段后方的第二弯曲段，其中所述第一弯曲段构造成在所述入口端处从所述第一流体流提供比在所述第一弯曲段后方的所述第二弯曲段更大部分的热能。
技术方案9. 根据任意前述技术方案所述的系统，其中所述通道包括纵向地定位在所述第一弯曲段与所述第二弯曲段之间的第三弯曲段，其中所述第二弯曲段远离所述入口端定位。
技术方案10. 根据任意前述技术方案所述的系统，其中所述通道与轴承组件流体连通，所述通道构造成向所述轴承组件提供所述第二流体流。
技术方案11. 根据任意前述技术方案所述的系统，其中所述外壁限定至少部分地围绕所述核心流径延伸的第二流动通道。
技术方案12. 根据任意前述技术方案所述的系统，其中所述第二流动通道与所述轴承组件流体连通，且其中所述第二流动通道构造成接收来自所述轴承组件的所述第二流体流。
技术方案13. 根据任意前述技术方案所述的系统，其中所述第二流动通道沿所述纵向方向定位在所述通道后方。
技术方案14. 根据任意前述技术方案所述的系统，其中所述外壁形成各自与所述通道流体连通的入口端口和出口端口，其中所述入口端口构造成将所述第二流体流接收到所述通道中，且其中所述出口端口构造成将所述第二流体流排出到所述轴承组件。
技术方案15. 根据任意前述技术方案所述的系统，其中所述外壁与所述内壁径向地间隔开，且其中在所述内壁处的所述压室从所述入口端朝所述出口端延伸，且其中在所述外壁处的所述通道从所述入口端朝所述出口端延伸。
技术方案16. 根据任意前述技术方案所述的系统，其中所述核心流径在所述外壁与所述内壁之间环形地或沿周边延伸。
技术方案17. 一种涡轮机，所述涡轮机限定入口端和出口端以及核心流径，所述涡轮机包括：
压缩机区段，所述压缩机区段构造成产生第一流体流；
流体系统，所述流体系统构造成产生到所述通道的第二流体流；以及
入口框架，其中所述压缩机区段定位在入口框架的出口端处，所述入口框架包括：
内壁，所述内壁从所述入口端延伸到所述出口端，所述内壁至少部分地形成所述核心流径和腔，所述腔定位在所述内壁内侧，其中所述核心流径和所述腔通过由所述内壁的至少一部分所形成的双壁结构来分离，且其中所述双壁结构包括从所述入口框架的所述入口端朝所述出口端延伸的压室，其中第一开口在所述腔与所述压室之间提供流体连通，且其中第二开口在所述压室与所述核心流径之间提供流体连通，所述内壁构造成接收来自所述压缩机区段的所述第一流体流；以及
外壁，所述外壁从所述框架的所述入口端朝所述出口端延伸，所述外壁形成至少部分地围绕所述核心流径延伸的通道，所述外壁至少部分地形成所述核心流径，其中所述外壁构造成接收来自所述流体系统的所述第二流体流，所述第二流体流与所述第一流体流流体地分离。
技术方案18. 根据任意前述技术方案所述的涡轮机，其中所述第一流体流是来自所述压缩机区段的氧化剂，且其中所述第二流体流是来自所述流体系统的润滑剂。
技术方案19. 根据任意前述技术方案所述的涡轮机，其中所述通道包括至少部分地周向延伸穿过所述外壁的所述通道的一个或多个弯曲段，其中所述一个或多个弯曲段包括定位在所述入口框架的所述入口端处的第一弯曲段和远离所述第一弯曲段定位的第二弯曲段，所述第一弯曲段构造成在所述第二弯曲段之前接收所述第二流体流。
技术方案20. 根据任意前述技术方案所述的涡轮机，其中所述入口框架包括各自与所述通道流体连通的在所述外壁处的入口端口和出口端口，其中所述入口端口构造成将所述第二流体流从所述流体系统接收到所述通道中，且其中所述出口端口构造成将所述第二流体流从所述外壁排出。
参考以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将变得更好理解。并入并构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。
附图说明
在参考附图的说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且能够实现的公开内容，包括其最佳模式，在附图中：
图1是根据本公开的一个方面的热力发动机处的示例性热管理系统的示意性剖视图；
图2是根据本公开的一个方面的包括热管理系统的燃气涡轮发动机的示例性实施例的一部分的透视图；
图3是根据本公开的一个方面的用于热力发动机的框架的实施例的一部分的剖视图；
图4是根据本公开的一个方面的用于热力发动机的框架的实施例的一部分的详细剖视图；
图5是根据本公开的一个方面的用于热力发动机的框架的实施例的一部分的透视图；
图6是关于图5描绘的框架的实施例在平面6-6处的截面图；
图7是根据本公开的一个方面的用于热力发动机的框架的实施例的透视图；
图8是根据本公开的一个方面的用于热力发动机的框架的实施例的部分透明视图；
图9是根据本公开的一个方面的用于热力发动机的框架的实施例的侧视图；
图10是根据本公开的一个方面的热管理系统的实施例的示意图；
图11是根据本公开的一个方面的热管理系统的另一个实施例的示意图；
图12是根据本公开的一个方面的用于热力发动机的框架的实施例的部分透明视图；
图13是根据本公开的一个方面的用于热力发动机的框架的另一个实施例的部分透明视图；
图14是根据本公开的一个方面的框架的实施例的一部分的部分透明视图；
图15是图3的框架的实施例在平面15-15处的剖面透视图；以及
图16是该实施例在图15的平面15-15处的剖面图的一部分的流径视图。
在本说明书和附图中重复使用附图标记旨在表示本发明的相同或相似的特征或元件。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例，其一个或多个示例在附图中示出。每个示例通过解释本发明的方式提供，而不是对本发明的限制。事实上，对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的范围或精神的情况下，可对本发明进行各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分示出或描述的特征可与另一个实施例一起使用，以产生还此外的实施例。因此，本发明旨在覆盖如归入所附权利要求书及其等同物的范围内的这种修改和变型。
如本文所用，用语“第一”、“第二”和“第三”可能够互换地使用，以将一个构件与另一个区分开来，且不旨在表示各个构件的位置或重要性。
用语“上游”和“下游”是指相对于流体路径中的流体流动的相对方向。例如，“上游”是指流体流出的方向，且“下游”是指流体流向的方向。
现在参考附图，图1提供了根据本公开的一个方面的示例性热管理系统的示意性剖视图。在各种实施例中，热管理系统可构造为发动机10。发动机10通常可构造为燃气涡轮发动机或涡轮机，或者涡轮螺旋桨发动机、涡轮轴发动机、涡轮风扇发动机、涡轮喷气发动机、螺旋桨风扇或无涵道风扇或者其它特定的涡轮机构造。在其它实施例中，发动机10通常可构造为热力发动机或布雷顿循环机器，其中氧化剂流提供并用于产生推力、功率、扭矩或另一种期望的输出。还此外，尽管关于图1描绘的实施例描绘了通过发动机的基本上直的流动，但是应当理解，发动机10可构造为逆流发动机，其中氧化剂和/或气体的流从中流过，或者在与发动机的入口或出口相反的方向上流出。
如图1所示，发动机10限定延伸穿过以供参考的纵向或轴向中心轴线12。径向方向R从中心轴线12延伸。发动机10通常可包括由单个壳体或多个壳体形成的基本上管状的外部壳体14，诸如一个或多个铸件、锻件、机加工结构或增材制造的结构。壳体14中的一个或多个可包括框架100，如本文进一步描述的。在某些实施例中，框架100定位在发动机10的氧化剂入口端102处。因此，应当理解，入口端102是指氧化剂(例如空气)从其流入结构的方向(即上游端)，该结构诸如是总体上发动机10或者具体地框架100。在本文描绘的各种实施例中，框架100限定入口框架或壳体，其接收气体并向发动机10的压缩机区段21、燃烧区段26、涡轮区段31或排气区段35中的一个或多个提供所接收的空气中的至少一部分。在某些实施例中，本文描绘的框架100限定定位在压缩机区段21前方或上游的入口框架或壳体，且构造成接收环境空气流并将全部或一部分空气流提供到压缩机区段21，如本文进一步描述的。
外部壳体14以串联流动关系封闭压缩机区段21、燃烧区段26、涡轮区段31和排气区段35。穿过发动机10限定核心流径78，其中核心流径78限定主要通路，压缩空气通过该主要通路产生、混合和燃烧/引爆，以在涡轮区段31处产生功或扭矩。压缩机区段21包括入口导向静叶22的环形阵列、压缩机转子23的一个或多个顺序级(例如，包括轴流式和/或离心式压缩机)以及一级或多级固定或可变静叶24的一个或多个顺序级。
燃烧区段26包括燃烧室27和延伸到燃烧室27中的一个或多个燃料喷嘴28。燃料喷嘴28供应液体和/或气体燃料，以与进入燃烧室27的压缩空气混合。此外，燃料和压缩空气的混合物在燃烧室27内燃烧或引爆而形成燃烧气体29。如下文将更详细地描述的，燃烧气体29驱动压缩机区段21和涡轮区段31两者。
涡轮区段31包括驱动地连接到一个或多个压缩机转子23的一个或多个涡轮转子33。涡轮区段31包括涡轮转子33的一个或多个顺序级和定子静叶32的一个或多个顺序级。在某些实施例中，涡轮区段31包括动力涡轮34，动力涡轮34包括涡轮转子叶片的一个或多个顺序级和定子静叶的一个或多个顺序级。然而，应当理解，在其它实施例中，涡轮区段31可包括反向旋转转子的顺序级，而没有定子静叶的级。如下文将更详细地讨论的，涡轮转子33中的一个或多个经由驱动轴36驱动一个或多个压缩机转子23。动力涡轮34驱动动力轴37。动力轴37可操作地连接到动力输出设备38，诸如但不限于螺旋桨组件、风扇组件、转子组件(例如，用于旋翼飞行器)、涡轮、电负载设备(例如，马达和/或发电机或其它电机)、变速器或其它齿轮组件，或其它期望的动力接收设备。
如图1中示出的实施例中所示，压缩机区段21和涡轮区段31经由驱动轴36联接到彼此。在操作期间，燃烧气体29驱动涡轮转子33和动力涡轮34。随着涡轮转子33围绕中心轴线12旋转，压缩机转子23和驱动轴36两者都围绕中心轴线12旋转。此外，随着动力涡轮34旋转，动力轴37旋转并将旋转能量传递到动力输出设备38。
现在参考图2，提供了发动机10的示例性实施例的一部分的透视图。还参考图3，提供了发动机10的示例性实施例的一部分的轴向剖视图。关于图2-3提供的发动机10的实施例可构造成基本上类似于关于图1示出和描述的发动机10的一个或多个实施例。参考图2-3，发动机10包括定位在压缩机区段21前方或上游的框架100。在某些实施例中，框架100是入口框架或壳体。尽管描绘为围绕轴向中心轴线12周向延伸的基本上环形的壳体或框架100，但是应当理解，框架100的其它实施例是二维的，以包括从轴向中心轴线12沿周边延伸(即，沿形成多边形图形的边界的连续线延伸)的高度和宽度。在还其它的实施例中，框架100可包括沿流体流过核心流径78的方向过渡到环形横截面的周边横截面(例如，多边形横截面，诸如矩形)。
如本文进一步示出和描述的，框架100包括构造成通过框架100和至少部分地围绕框架100提供流体流的结构、管道、通路或歧管。照此，在各种实施例中，框架100是防冰系统，其构造成接收用于向框架传热的流体流。本文关于包括框架100的实施例的发动机10示出和描述的结构可为集成的整体结构。本文提供的框架100的实施例可提高发动机10的效率和/或性能，诸如通过减少或消除从压缩机区段21重定向以用于防冰的氧化剂流。例如，常规的发动机(诸如飞行器涡轮机)通常使用来自压缩机区段的氧化剂流，用于在发动机结构(诸如入口结构、机舱或压缩机区段上游的其它壳体)处防冰。
包括本文提供的框架100的实施例的发动机10的实施例包括诸如流径、通道、管道等的结构，该结构向框架100提供加热的流体，以减少、减轻或消除在发动机10的入口端102处的结冰。在本文描述的某些实施例中，流体流是指向框架100的润滑剂、液压流体或燃料或其组合。流体流具有传递到框架100的热能，以加热框架并减少或减轻结冰、热变形或可能不利地影响发动机10的操作的其它条件。可减轻或消除的此类不利条件包括入口变形、压缩机失速或喘振、不对称气流或异物碎片(FOD)(诸如可归因于在入口壳体处的结冰的FOD)或发动机可操作性的其它损失。本文提供的框架100的实施例可诸如通过不需要氧化剂(例如，压缩空气)从压缩机区段21流到框架100来进一步改善发动机性能。照此，与常规发动机相比，相对更多的氧化剂可用于燃烧区段26，以用于与燃料混合并产生燃烧气体，从而允许相对于没有本文提供的框架100的实施例的发动机的燃料量、转速和性能参数改善性能和/或效率。
框架100包括入口端102和出口端104，在入口端102和出口端104之间限定在框架100处的核心流径78的一部分。核心流径78从入口端102沿径向方向R向外延伸，然后沿径向方向R向内朝出口端104延伸。靠近出口端104的是第一支柱110，其径向地延伸横跨限定在框架100处的核心流径78处的主流径77。在某些实施例中，第一支柱110至少部分地在核心流径78处限定框架100的出口端104。在另外的某些实施例中，第二支柱111进一步径向地延伸穿过核心流径78的径向外侧的副流径79。第二支柱111至少部分地在副流径79处限定框架100的第二出口端106。
在各种实施例中，框架100包括分离器112，该分离器112将核心流径78分离成主流径77和副流径79。支柱110、111定位在分离器112处。主流径77是框架100的第一部分，其流体连通地延伸到框架100下游的核心发动机(例如，压缩机区段21、燃烧区段26和涡轮区段31的全部或部分)，诸如到压缩机区段21。副流径79是通常围绕核心发动机延伸的框架100的第二部分，诸如但不限于旁路流径、第三流流径、抽气系统或用于发动机10或相关联的装置(例如，发动机10所附接到的飞行器、车辆或系统)的其它流径。第一支柱110在出口端104处径向地延伸穿过主流径77。第二支柱111进一步径向地延伸穿过副流径79。
在另外的各种实施例中，一个或多个歧管或管道114延伸穿过支柱110、111和分离器112。管道114向框架100提供和/或从框架100排出一种或多种流体。参考图3，在一个实施例中，管道114提供从框架100的径向向外部分到框架100的内壁120的径向内侧的一个或多个轴承组件150的流体连通。
还参考图2-3，框架100包括从入口端102延伸到出口端104的内壁120。框架100还包括外壁130，其从入口端102延伸到定位在副流径79处的第二出口端106。在某些实施例中，外壁130从入口端102延伸到第二支柱111。在另外的某些实施例中，内壁120从入口端102延伸到第一支柱110和第一出口端104。
现在参考图4，更详细地提供了包括框架100的发动机10的一部分的示例性实施例。关于图4描绘的实施例构造成基本上类似于关于图2-3所示出和描述的那样。在各种实施例中，内壁120的至少一部分包括从入口端102延伸的双壁结构122。双壁结构122包括与核心流径78直接流体接触的外部部分123。双壁结构122还包括外部部分123径向内侧的内部部分124。压室121限定在外部部分123和内部部分124之间。在本文进一步描绘和描述的各种实施例中，压室121经由在外部部分123和内部部分124之间延伸的一个或多个壁进一步分成多个压室。
参考图2-4，内壁120和内部部分124的径向内侧是腔125。在某些实施例中，腔125是封闭的空间或体积。腔125至少由框架100限定。在各种实施例中，一个或多个其它结构可进一步限定腔125，诸如轴、护罩、扭矩管或套筒200。
内壁120的双壁结构122的内部部分124包括一个或多个第一压室开口126，其在压室121和腔125之间提供流体连通。内壁120还包括一个或多个第二压室开口128，其在压室121和核心流径78之间提供流体连通。在某些实施例中，第二压室开口128限定为穿过内壁120的双壁结构122的外部部分123。第一压室开口126和第二压室开口128一起允许流体91(诸如氧化剂、空气或惰性气体)从腔125流入压室121和核心流径78。通过其中的流体流可向框架100提供热传递，以提供如本文所述的防冰益处。
在某些实施例中，多个第一压室开口126限定为穿过内部部分124。在一些实施例中，框架100包括至少一百个第一压室开口126，这些第一压室开口126穿过双壁结构122的内部部分124周向地或沿周边分布。在其它实施例中，框架100包括至少五百个第一压室开口126，这些第一压室开口126穿过双壁结构122的内部部分124周向地或沿周边分布。在特定实施例中，框架100包括至少九百个分立的第一压室开口126，这些第一压室开口126穿过双壁结构122的内部部分124周向地或沿周边分布。在另外的特定实施例中，多个第一压室开口126沿内壁120轴向地分布。照此，流体流91允许在压室91和双壁结构122的整个轴向距离上进入压室91。例如，流体流91允许在框架100的入口端102处或附近进入压室91。流体流91还允许在远离入口端102或更靠近框架100的出口端104处进入压室91。流体流91还允许在框架100的入口端102和框架100的出口端104之间的多个位置处进入压室91。
参考图4，在各种实施例中，第二压室开口128定位在双壁结构122的下游端(即，下游端相对于进入框架100至核心发动机18的氧化剂89流在下游)。换句话说，在某些实施例中，第二压室开口128定位成穿过远离入口端102的双壁结构122的外部部分123。第二压室开口128延伸穿过内壁120的外部部分123，以允许流体流91通过第一压室开口126并通过压室121，且通过第二压室开口128流出到核心流径78中。
在各种实施例中，框架100包括多个分立的第二压室开口128，这些第二压室开口128穿过内壁120周向地或沿周边分布。在一些实施例中，第二压室开口128的数量等于或小于第一压室开口126的数量。在其它实施例中，第二压室开口128的总横截面积或体积等于或小于第一压室开口126的总横截面积或体积。在某些实施例中，将第二压室开口128定位在双壁结构122的外部部分123的下游端处允许流体流91进入压室91，且在经由第二压室开口128流出到核心流径78中之前沿双壁结构122的轴向距离传递热量。在各种实施例中，第二压室开口128和第一压室开口126一起构造成提供通过压室121的期望的压力差和/或流量。
第二压室开口128和第一压室开口126的定位和/或数量比可提供与在框架100处的热传递相关的特定益处，其可进一步改善发动机10的性能。这样的益处包括在内壁120处的防冰，以防止冰积聚和/或摄入核心发动机18中。另外，远离入口端102放置第二压室开口128可允许在压室121中积聚期望的热能和将热量传递到双壁结构122，诸如特别地外部部分123。多个第一压室开口126还可提供先前不知道的或在防冰结构中提供的特定益处。例如，多个第一压室开口126可在靠近入口端102的上游端处提供改善的热传递，在该处冰可能更容易形成或积聚。多个第一压室开口126还可实现在前收集器221处的入口端102处的热能收集，以减轻在入口端102处冰的形成或积聚，如本文进一步描述的。多个第二压室开口128可进一步有助于定位在远离入口端102的后收集器222处，以提供从第二压室开口128流出到核心流径78中的流体92的基本上均匀的压力和/或流量，如本文进一步描述的。进入核心流径78的流体92的基本上均匀的压力和/或流量可减轻或消除对压缩机区段21处的入口氧化剂条件的不利影响(图1-2)。例如，第二压室开口128、第一压室开口126和收集器221、222中的一个或多个的定位可在双壁结构122处提供期望的热传递，以减轻结冰，同时进一步减轻在框架100处的入口变形和/或减轻进入压缩机区段21(图1-2)的扭曲的气流条件的形成，这种扭曲的气流条件是由于流出框架100并进入压缩机区段21的氧化剂的温度或压力的周向变化导致的。
在一些实施例中，双壁结构122的外部部分123包括压室121中的内表面223。内表面223包括湍流器结构323(图6)，以在压室121内的双壁结构122的内表面223处提供湍流边界层。在各种实施例中，湍流器结构323包括多个突起，诸如但不限于凸块、块状物、球形物、隆起物、尖突、突出部、突出物、凸起、隆起、浅凹、尖峰或某些期望的表面区域粗糙物。在某些实施例中，在内表面223处的湍流器结构323可包括横跨双壁结构122的圆周或周边的至少一千个突起。在一些实施例中，在内表面223处的湍流器结构323可包括横跨双壁结构122的圆周或周边的至少五千个突起。在另外的某些实施例中，湍流器结构323可包括至少一万个突起。
在各种实施例中，包括多个突起的湍流器结构可改善从流体流通过压室121到内壁120的外部部分123的热传递。在某些情况下，在内表面223处的多个突起的数量范围相比已知结构增加了传热系数。在一些实施例中，内壁120的外部部分123(如在225处所描绘)比内壁120的内部部分124(如在227处所描绘)厚两倍或更多。在其它实施例中，内壁120的外部部分123比内壁120的内部部分124厚两倍至三倍之间。在还其它的实施例中，外部部分123的厚度大于内壁120的内部部分124的厚度的两倍。
本文提供的双壁结构122的各种实施例包括单独地或组合地可提供本领域中未知或先前预期的益处的范围或数量。在一个实施例中，多个突起的数量与外部部分123的厚度225的比率在框架100和发动机10处提供了特别的热传递益处。在另一个实施例中，外部部分123的厚度225与内部部分124的厚度227的比率在框架100和发动机10处提供了特别的热传递益处。在还另一实施例中，多个突起的数量与外部部分123的厚度225和内部部分124的厚度227的比率在框架100和发动机10处提供了特别的热传递益处。热传递益处可包括在内壁120处期望的防冰，诸如在外部部分123处接收和保持热能，以及最小化在内部部分124处保持的热能。这样的比率可期望地改善在内壁120处相对于核心流径78的防冰。这种比率可进一步减少与在框架100的部分(诸如在压室121处的内部部分124)处的热保持相关的低效，这种热保持可能不期望地影响在核心流径78处的结冰。另外或备选地，热传递益处可包括在内壁120的外部部分123处的热能保持，同时减少或减轻热量损失或通过核心流径78向氧化剂流的热能传递。由于压缩机区段21上游的较低氧化剂温度通常提供改善的发动机性能，框架100可通过减轻压缩机区段21上游的进气温度的增加来提供防冰并进一步降低发动机10处的效率损失。
现在参考图5，提供了发动机10的框架100的一部分的示例性实施例的剖面透视图。关于图5描绘的实施例构造成基本上类似于关于图1-4所示出和描述的那样。还参考图6，提供了发动机10的框架100的一部分的示例性实施例的剖视图。关于图6示出和描述的实施例基本上类似于关于图1-5示出和描述的那样构造和操作。关于图5-6，框架100还包括在内壁120的双壁结构122的外部部分123和内部部分124之间延伸的一个或多个压室壁229。压室壁229至少部分地沿双壁结构122的轴向距离延伸。压室壁229将压室121分成或划分成由压室壁229分开的两个或更多个部分。
参考图4-6，压室壁229通常可包括肋或其它特征，其在双壁结构122处提供结构支撑。由双壁结构122提供的结构支撑包括弹道保护，诸如用于抵抗异物碎片(FOD)摄入(例如，鸟撞击、冰摄入或可能进入发动机10的其它非氧化剂物质)。另外或备选地，压室壁229可进一步改善在双壁结构122处的热传递。在一些实施例中，压室壁229在双壁结构122处提供来自流体流92的对流热传递。在又一些实施例中，压室壁229另外或备选地通过在压室121内形成多个流径来提供来自流体流92的传导热传递，如本文进一步描述的。另外或备选地，压室壁229可相对于在压室121的相对端处的收集器221、222中的一个或多个形成压室121的高压区域。在某些实施例中，压室121包括定位在后收集器222前方或上游的部分224(图5)。在其它实施例中，压室121的部分224定位在前收集器221后方或下游。在另外的各种实施例中，压室121的部分224定位在前收集器221和后收集器222之间。压室121的部分224包括横截面积226(图6)，其小于收集器221、222中的一个或两个的横截面积228(图4)。压室121的部分224可限定低流量区域，在该低流量区域，通过压室121的流体流91在通过第二压室开口128流出之前允许有更长的停留时间。在各种实施例中，压室121的部分224通常可对应于由压室壁229分开的两个或更多个部分。
重新参考图4-6，前收集器221、后收集器222或两者可各自提供体积，在该体积下，在流体流92流出到核心流径78中之前，压室121中的流体的压力和/或流量标准化或平均。在发动机10的示例性实施例的操作期间，流体流91进入各自由压室壁229分开的压室121的多个部分224。压室121的每个部分224可经历压力差，诸如由于至少基于在入口端102处的潜在结冰条件的周向或周边温度差导致的压力差。另外或备选地，压室121的每个部分224可经历至少基于第一压室开口126、第二压室开口128或两者的阻塞、堵塞或其它覆盖的压力差。照此，前收集器221可在压室121中提供流体的基本上均匀的温度和/或压力。尽管第一压室开口126的一部分阻塞和/或在框架100的入口端102处的流体流89造成结冰情况，前收集器221还可提供这种条件。在前收集器221处的基本上均匀的温度和/或压力可允许在入口端102处的内壁120的基本上整个圆周或周边从流体流91接收热能，且至少在入口端102处将热能传递到内壁120。
另外或备选地，后收集器222可向流出第二压室开口128的流体流92提供基本上均匀的温度和/或压力。至少由后收集器222提供的流体流92的基本上均匀的温度和/或压力可实现氧化剂流89在核心流径78处的基本上均匀的流动条件。在发动机10的示例性实施例的操作期间，后收集器222可减轻氧化剂流89在第二压室开口128或下游处的核心流径78处的不对称或扭曲流动条件的形成。照此，氧化剂流89可从第二压室开口128接收流体流92，而不会在第二压室开口128或下游处产生不期望的湍流、扭曲、尾流、涡流或其它流体动力学状态。
另外或备选地，压缩机区段21可从框架100接收基本上均匀的氧化剂流89。应当理解，压缩机区段经常面临在入口扭曲条件(例如，由于物理或空气动力学扭曲或流动变化导致的周向流动不对称性)下操作的挑战。照此，框架100可减轻在框架100处的冰形成，且进一步减轻在核心流径78中氧化剂流中的其它不对称或扭曲，这些不对称或扭曲可能对压缩机区段21的性能或可操作性具有不利或不期望的影响。
现在参考图7-8，提供了框架100的实施例的透视图。进一步参考图9，提供了框架100的另一个实施例的侧视图。关于图7-9描绘的实施例可各自基本上根据关于图1-6中的发动机10和框架100示出和描述的一个或多个实施例来构造。更具体地参考图2-4和图7-9，在各种实施例中，框架100包括形成在外壁130中的通道230。通道230至少部分地周向地围绕核心流径78延伸穿过外壁130，如图7-8所描绘。在某些实施例中，通道230基本上周向地围绕核心流径78延伸穿过外壁130。
参考图7-8，通道230包括通道230的一个或多个弯曲段(winding)231，弯曲段231至少部分地周向延伸穿过外壁130。通道230还可包括一个或多个转弯233，在该转弯处，经由箭头86描绘的流体流从第一方向改变到第二方向。在一个实施例中，弯曲段231相对于轴向中心轴线12基本上沿周向方向C。转弯233至少部分地沿纵向方向L和沿周向方向C延伸，以将流体流86沿周向方向从第一方向引导到与第一方向相反的第二方向(例如，从顺时针到逆时针，或者从逆时针到顺时针)。
框架100还包括入口端口236和出口端口237。流体流86(a)在框架100处通过入口端口236接收到在外壁130处的通道230。流体流86通常包括从通道230中的流体86传递到框架100的外壁130的热能。通道230因此可在外壁130处提供防冰。框架100还可构造成在外壁130处接收作为第一加热流体流的流体流86(a)，其不同于在内壁120处作为第二加热流体流的流体流90、91、92，如本文进一步描述的。照此，框架100可构造成促进防冰和/或减轻在形成核心流径78的两个或更多个壁处的变形。
还参考图7-8，通道230可构造成通过入口端口236接收流体流86(a)，且立即将流体流86引导至框架100的入口端102。通道230因此可在入口端102处形成第一弯曲段232，以向可能更容易结冰的框架100的部分(例如，入口端102)提供更大部分的热能。通道230还可形成远离入口端102的第二弯曲段234。通道230此外还可在第一弯曲段232和第二弯曲段234之间纵向地形成一个或多个第三弯曲段238。照此，应当理解，框架100可形成通道230的一个或多个弯曲段231，该弯曲段231使得通道230能够基本上周向地围绕核心流径78且至少部分地沿纵向方向L延伸。还应当理解，通道230的弯曲段231通常可构造成将第一弯曲段232定位在入口端102附近，以便从流体流86接收更大部分的热能并将其传递到外壁130。此外，通道230的弯曲段231通常可构造成使第二弯曲段234远离入口端102(例如，比第一弯曲段232更靠近出口端103)定位，以便从流体流86接收较少部分的热能并将其传递到外壁130。通道230的弯曲段231通常还可构造成将第三弯曲段238纵向地定位在第一弯曲段232和第二弯曲段234之间。
通道230(诸如第一弯曲段232、第二弯曲段234、第三弯曲段238、入口端口236和/或出口端口237)的定位可为入口导管提供先前不知道的某些益处。在某些实施例中，通道230的弯曲段231构造成在入口端102处向外壁130提供更大的所需部分的热量，以便减轻或消除在框架100处结冰的形成。减轻或消除在框架100处的冰的形成可减轻或消除与发动机10中不期望的FOD摄入相关联的风险。另外或备选地，本文示出和描述的通道230的弯曲段231可减轻或消除框架100的热变形。本文示出和描绘的实施例可特别地减轻周向变形和/或减小沿外壁130的圆周或周边的热梯度。通过为氧化剂89通过其流向核心发动机18(例如，压缩机区段21)提供基本上均匀的框架100几何形状，减轻或消除热变形可改善发动机10的可操作性，或者减轻在某些条件下(例如，在结冰条件下，或者通常在高热梯度下)可操作性的降低。减轻或消除热变形或大体上减小热梯度还可减小可施加到直接或间接附接到框架100的一个或多个结构上的应力，该结构诸如但不限于压缩机区段21、轴承组件150或可延伸穿过框架100的一个或多个转子或轴。
还此外，除了在内壁120处的双壁结构122的实施例之外，如本文所示和所述的通道230的定位可一起减轻或消除在框架100处的热变形。在某些实施例中，在外壁130处的通道230和在内壁120处的双壁结构122可一起通过相比外部流径或外部环形结构减少相对于内部流径或内部环形结构的几何变化来减轻或消除在框架100处的热变形、结冰或其它不期望的热状态或变形的形成。
应当理解，在其它实施例(未描绘)中，通道230可基本上沿纵向方向L延伸，使得转弯233将通道230内的流体流86从沿纵向方向的第一方向改变到与第一方向相反的第二方向。
本文提供的框架100的各种实施例可允许核心流径78在外壁130和内壁120之间沿周边或环形地延伸。在某些实施例中，框架100允许没有定位在内壁120和外壁130之间的核心流径78中的结构，诸如静叶、支柱或结构支撑件。在另外的某些实施例中，框架100允许没有定位在外壁130和内壁120的双壁结构122之间的核心流径78中的结构。在一个实施例中，框架100没有定位在外壁130和内壁120的外部部分123之间的核心流径78中的结构。
外壁130和内壁120之间的核心流径78的整个周边或环形延伸部可减轻重量，诸如通过去除对于下游结构(例如，压缩机区段21、燃烧区段26或涡轮区段31)的流动调节不必要的结构。另外或备选地，诸如通过在入口端102处将外壁130从内壁120脱离，或者通过在入口端102与在内壁120处的双壁结构122和/或在外壁130处的通道230的下游端之间将外壁130从内壁120脱离，在外壁130和内壁120之间的核心流径78的整个周边或环形延伸部可至少在入口端102处减轻框架100的热变形。
现在参考图10-11，提供了发动机10的示意图，其包括关于图1-9示出和描述的框架100的各种实施例。图10-11中的发动机10和框架100各自构造成基本上如关于图1-9的一个或多个实施例所示出和描述的那样。发动机10还可包括流体系统160，该流体系统160构造成提供和接收加压流体流，诸如润滑剂(例如，油或油基流体)、燃料(例如，液态和/或气态烃燃料)或液压流体。结合图1-9来参考图10-11，流体系统160向在框架100处的通道230提供流体流，诸如经由箭头86示意性地描绘的第一流体。限定第一流体(诸如润滑剂、燃料或液压流体)的流体流86不同于限定提供到外壁130的第二流体(诸如一般地氧化剂或压缩空气)的流体流90、91、92。参考图10-11，且结合关于图8-9描绘的实施例，流体流86经由入口端口236在框架100处进入通道230，如经由箭头86(a)示意性地示出的。流体流86经由出口端口237流出在框架100处的通道230，如经由箭头86(b)示意性地示出的。
在诸如关于图9所描绘的某些实施例中，框架100还包括在外壁130处的第二流动通道235，其在将流体流87提供回流体系统160之前与外壁130热连通，如关于图9进一步描述和描绘的。第二流动通道235可大体上限定清除管道，流体通过该清除管道从框架100流出并返回到流体系统160(图10-11)。在诸如关于图10-11所描绘的某些实施例中，第二流动通道235从轴承组件150以流体连通的方式延伸，以使流体流出到流体系统160。第二流动通道235在外壁130处至少部分地周向延伸，以提供第二流动通道235内的流体流87与外壁130和/或氧化剂流89通过核心流径78的热连通。
重新参考图10-11，发动机10的某些实施例包括从流体系统160到框架100的第一流体86的串行流。经由箭头86(a)描绘的第一流体流86经由入口端口236(图8-9)在通道230处接收，且通过出口端口237(图8-9)流出，如经由箭头86(b)所描绘的。流出的流体流86(b)提供到轴承组件150，诸如通过延伸穿过一个或多个支柱110的一个或多个管道114(图3)。在各种实施例中，经由箭头87示意性地描绘的流体流清除、移除或以其它方式流出轴承组件150。在诸如关于图9所描绘的某些实施例中，流出的流体流87将从轴承组件150接收热能，诸如通过充当从转子和轴承的旋转接收热能的散热器。加热的流体流87然后在第二流动通道235处与外壁130热连通，如下面进一步描述的。流体流87然后可流出回到流体系统160。然而，应当理解，在没有提供第二流动通道235的其它实施例中，流体流86可从轴承组件150流出回到流体系统160，而在框架100的外壁130处没有进一步的热连通。
重新参考图9，在某些实施例中，第二流动通道235定位在通道230的后方或下游(即，相对于氧化剂通过核心流径78的流动的下游)。在这样的实施例中，定位在入口端102处且至少部分地周向延伸且沿纵向方向L弯曲或转向(例如，转弯233)的通道230提供来自通道230中的流体的第一热输入，该流体与外壁130和/或穿过核心流径78的氧化剂流热连通。随着热能从通道230中的流体传递到外壁130，热能输出从入口端口236到出口端口237减少。相应地，从入口端102到出口端104沿纵向方向L在外壁130处接收到减少量的热能。包括第二流动通道235的框架100的实施例可接收从轴承组件150(图3)提取的增加量的热能，并将热能传递到基本上在通道230后方的外壁130的部分(例如，通道230的弯曲部、弯曲段或转弯233的后方)。
参考图1-11，在发动机10操作期间，经由箭头89示意性地描绘的流体流允许通过框架100的入口端102进入。通常，随着流体流89压缩和温度升高，一部分用作框架100处的加热流体。由箭头90示意性地描绘的流体流提供到在框架100处的腔125。在诸如关于图10示意性地描绘的某些实施例中，流体流90是来自压缩机区段21的氧化剂。在另外的特定实施例中，流体流90是从压缩机区段21的一个或多个级或从低压压缩机或高压压缩机中的一个或多个的下游导引的压缩空气。例如，流体流90可为来自发动机10的低压压缩机和高压压缩机(即，站2.5)之间的压缩空气。作为另一示例，流体流90可为来自压缩机区段21的一个或多个级或在一个或多个级之间的压缩空气。
在其它实施例中，流体流90可来自可向框架100的内壁120提供热能的其它加压氧化剂或惰性气体源。在诸如关于图11描绘的某些实施例中，流体流90从轴承组件150(图3)提供。在特定实施例中，流体流90从缓冲流体源、阻尼流体源提供，或者从缓冲流体源、阻尼流体源清除并导引至腔125。
还应当理解，流体流90是加热的流体。在流体流90从压缩机区段21提取的某些实施例中，加压氧化剂流的升高的温度提供了用于内壁120处的热能。在流体流90从轴承组件150提取的其它实施例中，由于在轴承组件150处的热衰减、冷却或其它热控制而增加的温度，热能从在轴承组件150处用作散热器的流体流90提供到内壁120。如关于图1-11所提供的，来自流体流90的至少一部分的热能然后提供到内壁120，如关于通过内壁120的流体流91、92所描绘和描述的。流体92流出内壁120，且与来自核心流径78的入口端102的流体流89混合。如经由箭头93所描绘，这些流混合，其一部分然后可在框架100处用作加热流体，如本文所述。
照此，在外壁130处的第一流体流86、87和在内壁120处的第二流体流91、92(诸如本文关于发动机10和框架100的实施例示出和描述的)可提供入口防冰，减轻压缩机区段21或涡轮区段31上游的结构变形，改善空气动力学、压缩机性能和/或压缩机可操作性(例如，经由减轻在入口处的结构变形)，且经由改善在发动机10处加热流体的使用来改善整体发动机效率。
现在参考图12，总体上提供了描绘框架100的实施例的示例性内部流径结构300的透视图。图12中描绘的实施例从入口端102朝出口端104观察。还参考图13，总体上提供了描绘框架100的另一个实施例的示例性内部流径结构300的透视图。从出口端104朝入口端102观察图13中描绘的实施例。应当理解，关于图12-13描绘和描述的框架100的实施例可构造成基本上类似于关于图1-11示出和描述的一个或多个实施例。还应当理解，为了清楚起见，在图12-13中省略了关于框架100的一个或多个实施例示出和描述的某些特征或细节。此外，如下文进一步描述的，应当理解，流径结构300的全部或部分可至少部分地基于关于图1-11示出和描述的通道230、235中的一个或多个的新颖或有利的定位而获得益处。
图14提供了流径结构300的喷嘴部分303的实施例的详细视图。重新参考图3，流径结构300至少部分地定位在框架100的内壁120中或穿过内壁120。如将关于图12-14进一步描绘和描述的，在还此外的实施例中，流径结构300至少部分地穿过一个或多个支柱110来限定。流径结构300构造成向框架100后方或下游(即，相对于通过核心流径78的氧化剂流的下游)的一个或多个结构提供流体流。在一些实施例中，流体流在框架100后方或下游的压缩机区段21处提供到入口导向静叶22和/或压缩机转子23。在某些实施例中，流径结构300构造成向后方或下游结构提供第三流体流，其中第三流体流不同于在外壁130处的第一流体流和在内壁120处的第二流体流。在一个实施例中，从流径结构300流出的第三流体流是清洁溶液、水或水基溶液，或用于清洁框架100后方或下游的一个或多个结构的其它流体。在另一个实施例中，第三流体流是用于在主流径77处的流体流89、93的冷却流体。在这样的实施例中，第三流体流从流径结构300经由出口开口305流出到核心流径78中，以便冷却进入压缩机区段21的氧化剂流。当与流体流92混合以产生混合流体流93时，进入压缩机区段21的氧化剂的降低的温度可改善压缩机性能或减轻与提高流体流89的温度相关联的损失。
仍然参考图3，并结合图12-14，框架100的内壁120的弯曲或径向部分320限定流径结构300的出口开口305。出口开口305提供从流径结构300到核心流径78的流体连通。框架100在核心流径78的出口端104处(即，在主流径77的出口端104处)限定径向跨度307(图3)。在各种实施例中，径向跨度307限定从主流径77的轴向中心轴线12延伸的尺寸。在某些实施例中，流径结构300的出口开口305定位在径向跨度307内和框架100的出口端104的前方或上游。在一个实施例中，出口开口305定位在内壁120处，使得相对于框架100的出口端104后方或下游的一个或多个结构提供沿纵向方向L的直接视线。
参考图1-14，与可能试图从下游结构的径向跨度的外侧提供清洁流体的已知结构相比，流径结构300和出口开口305可提供改进的流体供应系统，诸如清洁系统，这至少部分地通过将出口开口305定位在第一壁131和内壁120之间的径向跨度307内来允许。在一些实施例中，在内壁120处提供流径结构300允许外壁130具有接收流体流86的空间，以提供关于外壁130描述的益处。
简要参考图14，流径结构300的喷嘴部分303的某些实施例还包括旋流器或静叶结构304，其构造成朝一个或多个后方或下游结构提供涡旋或实心圆锥形流体流。流径结构300可包括多个喷嘴部分303，这些喷嘴部分303围绕核心流径78周向地且对称地或不对称地定位。多个喷嘴部分303中的一个或多个可不同地构造，以便共同提供横跨核心流径78的圆周的流体流。
现在参考图15，提供了框架100的示例性实施例的一部分的剖面透视图。提供了从出口端104朝入口端102观察的剖面透视图实施例。还参考图16，总体上提供了图15中框架100的示例性实施例的一部分的剖面流径视图。关于图15-16描绘的框架100的实施例构造成基本上类似于关于图1-14示出和描述的那样。因此，应当理解，为了清楚起见，可省略某些特征或附图标记。
参考图15-16，且进一步结合图3，框架100还包括多个中空芯310。在一些实施例中，芯定位在第二支柱111的壁(诸如径向延伸的壁211)之间。在另外的实施例中，芯310定位在从分离器112延伸的第一壁131和第二壁132之间。在某些实施例中，芯310定位在出口端104的径向外侧。在另外的某些实施例中，芯310轴向地定位在分离器112的后方或下游。照此，在各种实施例中，芯310形成在第二支柱111的壁211、限定主流径77的外半径309的第一壁131和在第二支柱111处的外壁130(诸如纵向地在第二支柱111处的外壁130的部分213)之间，如图3和图16所描绘。
在一些实施例中，多个芯310彼此流体地分离。在某些实施例中，多个芯310包括流体供应管道114，以便向轴承组件150(图3)提供第一流体流86(例如润滑剂)。在另一个实施例中，多个中空芯310包括清除芯318，第一流体流87(例如润滑剂)通过该清除芯318从轴承组件150移除或流出。在某些实施例中，清除芯318与第二流动通道235流体连通，以便提供从轴承组件150到第二流动通道235的流出流体流87。在另外的某些实施例中，多个中空芯310包括热管理芯314，通过该热管理芯314提供诸如第四流体流的冷却流体流，用于框架100的热管理或热衰减。在各种实施例中，第四流体流不同于或独立于第一、第二或第三流体流。在另外的某些实施例中，多个芯310包括服务通道316，电气构件、电缆、连接件、歧管、管子、线、传感器、测量设备或其它电气或电子构件可通过该服务通道316导引穿过框架100，诸如到达轴承组件150。在还此外的实施例中，多个芯310可包括流径结构300的至少一部分，如关于图12-14所示出和描述的。
应当理解，多个芯310(诸如通道300、314、316、318)彼此流体地分离。照此，服务通道316可限定基本上干燥的通道。流径结构300可限定通道，以通过出口开口305朝后方或下游结构(例如，入口导向静叶22、压缩机转子23等)提供流体清洗(例如，水或水基溶液或其它合适的清洁溶液)。热管理芯314可限定通道，以在框架100处提供不同于在外壁130处的第一流体流86和/或在内壁120处的第二流体流90、91、92的热管理流体。热管理芯314可限定诸如由穿过核心流径78和/或围绕框架100的空气冷却的空冷油冷却器(ACOC)。清除芯318可限定通道以从轴承组件150移除或流出流体。还其它的通道可限定死空间，以从框架100移除重量。
在某些实施例中，多个芯310包括至少四个流体隔离的通道，如上所述。在一些实施例中，如上所述的流体隔离的通道可包括多个通道，诸如两个或更多个清除通道、两个或更多个供应通道、两个或更多个服务通道、或者两个或更多个热管理通道。通道通常可对应于轴承组件，诸如用于前轴承组件的供应或清除通道，其不同于用于后轴承组件的供应或清除通道。照此，在各种实施例中，多个芯310可包括至少十一个流体隔离的通道。在还另一实施例中，多个芯310可包括十六个或更少的流体地分离的通道。
此外，多个流体隔离的芯310限定在外壁130的外表面311和主流径77的外半径309之间。在某些实施例中，至少部分地限定芯310的第二支柱111的壁211包括厚度209，该厚度209为框架提供了先前未知或预期的益处。益处包括但不限于期望的热传递特性、期望的流量和压力损失特性以及相对于在外壁130的外表面311处的最大半径和至核心发动机18的主流径77的外半径309的尺寸设计。
重新参考图1，本文提供的发动机10的实施例可包括控制器500，控制器500配置成控制通过本文关于图1-16示出和描述的一个或多个通道的一个或多个流体流。包括在发动机10中的控制器500可对应于任何合适的基于处理器的设备，包括一个或多个计算设备。控制器500可包括处理器512和相关联的存储器514，其配置成执行多种计算机实现的功能。在各种实施例中，控制器500可配置成在发动机的入口框架(诸如本文提供的框架100的实施例)处执行用于防冰、热管理或减轻变形的方法的步骤。步骤可包括：使第一流体流在外壁处流动；使第二流体流在内壁处流动，其中第二流体流不同于第一流体流；以及至少基于在框架处的期望温度来调节第一流体流和/或第二流体流的流量。
如本文所用，用语“处理器”不仅指本领域中被称为包含在计算机中的集成电路，还指控制器、微控制器、微型计算机、可编程逻辑控制器(PLC)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和其它可编程电路。另外，存储器214可大体上包括(多个)存储器元件，包括但不限于计算机可读介质(例如，随机存取存储器(RAM))、计算机可读非易失性介质(例如，闪存存储器)、致密盘只读存储器(CD-ROM)、磁光盘(MOD)、数字多功能盘(DVD)和/或其它合适的存储器元件或其组合。在各种实施例中，控制器500可限定全权数字发动机控制器(FADEC)、螺旋桨控制单元(PCU)、发动机控制单元(ECU)或电子发动机控制(EEC)中的一个或多个。
如图所示，控制器500可包括存储在存储器514中的控制逻辑516。控制逻辑516可包括指令，当由一个或多个处理器512执行时，该指令导致一个或多个处理器512执行操作，诸如本文所述的一个或多个步骤或功能、流或流量或期望的温度。
另外，控制器500还可包括通信接口模块510。在各种实施例中，通信接口模块510可包括用于发送和接收数据的相关联的电子电路。照此，控制器500的通信接口模块510可用于从框架100、轴承组件150、流体系统160、定位在流体系统160和外壁130之间以控制去往或来自外壁130的流体流量或压力的阀240、或可结合到本公开中的其它阀、传感器、歧管或流体流量、压力或温度控制设备接收数据。通信接口模块510还可用于与发动机10的任何其它合适的构件通信，所述构件包括配置成监测发动机10的一个或多个操作参数的任何数量的传感器。应当理解，通信接口模块510可为合适的有线和/或无线通信接口的任意组合，且因此可经由有线和/或无线连接可通信地联接到发动机10的一个或多个构件。
本文所示和所述的框架100的各种实施例可经由本领域已知的一种或多种制造方法来制造，诸如但不限于增材制造、粘合剂喷射或一般地3D打印过程、机加工过程、材料添加或移除过程、或接合或结合过程。制造过程可包括但不限于铸造、焊接、硬钎焊、软钎焊或结合过程。材料可包括适合于活塞组件和压力容器的那些材料，这些活塞组件和压力容器构造成接收热差并操作期望的循环和功率输出，包括刚性和柔性壁部件、外壳和管道。尽管某些示例性实施例可优选地经由一种或多种增材制造过程来生产，但是应当理解，可使用其它制造过程或其组合。还此外，尽管某些元件或结构可制造为基本上整体的结构，但是某些元件可经由焊接、硬钎焊或机械紧固件(诸如但不限于夹具、螺母、螺栓、螺钉、拉杆、垫圈等)附接或以其它方式联接。
如本文所用，用语“增材制造”或“增材制造技术或过程”通常是指这样的制造过程，其中连续的材料层设置在彼此之上，以逐层地“构建”三维构件。连续的层通常熔合在一起形成单一构件，该构件可具有多种一体的子构件。
尽管增材制造技术在本文中描述为通过典型地在竖直方向上逐点、逐层构建物体来提供复杂物体的制造，但是其它制造方法也是可能的，且在本主题的范围内。例如，尽管本文的讨论涉及添加材料以形成连续的层，但是本领域技术人员将理解，当前公开的方法和结构可用任何增材制造技术或制造技术来实践。例如，本公开的实施例可使用加层过程、减层过程或混合过程。作为另一示例，本公开的实施例可包括选择性地沉积粘合剂材料以将粉末层的部分化学地粘合在一起以形成生坯制品。在固化之后，生坯制品可预烧结以形成基本上所有粘合剂都去除的棕色体制品，且完全烧结以形成固结制品。
根据本公开的合适的增材制造技术包括例如熔融沉积成型(FDM)、选择性激光烧结(SLS)、诸如通过喷墨和激光喷射进行的3D打印、立体光刻(SLA)、直接激光烧结(DLS)、直接选择性激光烧结(DSLS)、电子束烧结(EBS)、电子束熔融(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)、数字光处理(DLP)、直接激光熔融(DLM)、直接选择性激光熔融(DSLM)、选择性激光熔融(SLM)、直接金属激光熔融(DMLM)、粘合剂喷射(BJ)和其他已知过程。
本文所述的增材制造过程可用于使用任何合适的材料形成构件。例如，该材料可为塑料、金属、混凝土、陶瓷、聚合物、环氧树脂、光聚合物树脂或任何其他合适的材料，其可为固体、液体、粉末、片材、线材或任何其它合适的形式或其组合。更具体地，根据本主题的示例性实施例，本文所述的增材制造的构件可部分地、整体地或以材料的某种组合形成，所述材料包括但不限于纯金属、镍合金、铬合金、钛、钛合金、镁、镁合金、铝、铝合金以及镍基或钴基超级合金(例如，可从Special Metals Corporation获得的名称为Inconel®的那些)。这些材料是适用于本文所述的增材制造过程的材料的示例，且通常可被称为“增材材料”。
另外，本领域技术人员将理解，可使用多种材料和用于结合这些材料的方法，且将其设想为在本公开的范围内。如本文所用，对“熔合”或“粘结”的引用可指用于产生任何上述材料的结合层的任何合适的过程。例如，如果物体由聚合物制成，熔合可指在聚合物材料之间产生热固性结合。如果物体是环氧树脂，则结合可通过交联过程形成。如果材料是陶瓷，则结合可通过烧结过程形成。如果材料是粉末金属，则结合可通过熔融或烧结过程或另外用粘结过程来形成。本领域技术人员将会理解，通过增材制造来熔合材料以制造构件的其它方法是可能的，且当前公开的主题可用这些方法来实践。
另外，当前公开的增材制造过程允许单个构件(例如，框架100)由多种材料形成。因此，本文描述的构件可由上述材料的任何合适的混合物形成。例如，构件可包括使用不同的材料、过程和/或在不同的增材制造机器上形成的多个层、部段或部分。以这种方式，可构建具有不同材料和材料特性的构件，以满足任何特定应用的需求。另外，尽管本文描述的构件完全通过增材制造过程构造，但是应当理解，在替代实施例中，这些构件的全部或一部分可通过铸造、机加工和/或任何其他合适的制造过程形成。事实上，材料和制造方法的任何合适的组合都可用来形成这些构件。
现在将描述示例性的增材制造过程。增材制造过程使用构件的三维(3D)信息(例如三维计算机模型)来制造构件。因此，可在制造之前限定构件的三维设计模型。在该方面，可扫描构件的模型或原型来确定构件的三维信息。作为另一示例，可使用合适的计算机辅助设计(CAD)程序来构建构件的模型，以限定构件的三维设计模型。
设计模型可包括构件的整个构造的3D数字坐标，包括构件的外表面和内表面两者。例如，设计模型可限定主体、表面和/或内部通道，例如开口、支撑结构等。在一个示例性实施例中，三维设计模型转换为多个切片或段，例如，沿构件的中心(例如，竖直)轴线或任何其他合适的轴线。每个切片可为切片的预定高度限定构件的薄横截面。多个连续的横截面切片一起形成3D构件。构件然后逐切片地或逐层地“构建”，直到完成。
以这种方式，本文所述的构件可使用增材过程制造，或者更具体地说，通过例如使用激光能量或热量熔合或聚合塑料或者通过烧结或熔融金属粉末而连续地形成每个层。例如，特定类型的增材制造过程可使用能量束，例如电子束或诸如激光束的电磁辐射，来烧结或熔融粉末材料。可使用任何合适的激光和激光参数，包括关于功率、激光束光斑尺寸和扫描速度的考虑。构建材料可由选择用于增强强度、耐久性和使用寿命的任何合适的粉末或材料形成，特别是在高温下。
例如，每个连续层可在约10μm和200μm之间，尽管根据替代实施例，厚度可基于任意数量的参数来选择，且可为任意合适的尺寸。因此，使用上述增材成型方法，本文所述的构件可具有与在增材成型过程期间使用的相关粉末层的一种厚度(例如10μm)一样薄的横截面。在某些实施例中，在芯310处的壁211为至少1000μm，或者在大约1000μm和大约2000μm之间，或者在大约1200μm和大约1900μm之间。应当理解，在如本文提供的壁211处的特定厚度范围209(图16)可为框架100提供特别的益处，诸如通过芯310向一种或多种流体的期望的热传递，以及通过芯310的期望的或减轻的压力损失，以便提供通过芯310的期望的流体流量和压力，以及向框架100内的流体和从框架100内的流体的期望的热传递。还此外，应当理解，壁211的厚度209的各种特定范围提供了特别的益处，以允许通过芯310的期望的热传递和流量，同时限制在主流径77的外半径309和外壁130的外表面311的半径之间。照此，包括本文提供的壁厚范围的框架100的实施例可特别地为涡轮轴发动机或涡轮螺旋桨发动机提供期望的热传递和流动特性，该涡轮轴发动机或涡轮螺旋桨发动机的尺寸设计成产生高达大约4500马力的功率。这种发动机尺寸设计可特别地关于在分离器112后方的框架100处的主流径77的外半径309，且进一步关于框架100的外壁130的外表面311的最大半径。本文提供的范围可进一步提供改善的热传递、流体流动特性和降低的发动机重量，一起改善包括框架100的发动机10的效率和性能。
另外，使用增材过程，构件的表面光洁度和特征可根据应用需要而变化。例如，可通过在增材过程期间选择适当的激光扫描参数(例如，激光功率、扫描速度、激光焦点尺寸等)来调整表面光洁度(例如，使其更光滑或更粗糙)，尤其是在对应于零件表面的横截面层的外围。例如，可通过增加激光扫描速度或减小形成的熔池的尺寸来获得更粗糙的光洁度，且可通过降低激光扫描速度或增加形成的熔池的尺寸来获得更光滑的光洁度。扫描图案和/或激光功率也可改变，以改变选定区域中的表面光洁度。
在构件的制造完成后，可对构件施加各种后处理程序。例如，后处理程序可包括通过例如吹或抽真空来去除多余的粉末。其它后处理程序可包括应力消除过程。另外，热、机械和/或化学后处理程序可用于精加工零件，以获得期望的强度、表面光洁度、减少的孔隙率减少和/或增加的密度(例如，经由热等静压)以及其它构件特性或特征。
应当理解，本领域技术人员可添加或修改本文示出和描述的特征，以便于制造本文提供的框架100，而无需过度的实验。例如，诸如桁架、格栅、构建表面或其它支撑特征、或材料或流体流入或流出端口的构建特征可添加或从当前几何形状修改，以至少基于期望的制造过程或期望的特定增材制造过程来便于框架100的实施例的制造。
值得注意的是，在示例性实施例中，由于制造限制，本文描述的构件的若干特征先前是不可能的。然而，本发明人已经有利地使用增材制造技术的当前进步来发展大体上根据本公开的这种构件的示例性实施例。虽然本公开的某些实施例通常可不限于使用增材制造来形成这些构件，但是增材制造确实提供了多种制造优势，包括易于制造、降低成本、提高准确度等。
在该方面，使用增材制造方法，甚至多件式构件也可形成为单件连续金属，且因此与现有设计相比可包括更少的子构件和/或接头。这些多件式构件通过增材制造的一体成型可有利地改善整个组装过程，减少潜在泄漏，减少热力学损失，改善热能传递，或提供更高的功率密度。例如，一体成型减少了必须组装的独立零件的数量，从而减少了相关时间、总组装成本，减少了潜在的泄漏路径或减少了潜在的热力学损失。另外，可有利地减少现有的问题，例如泄漏。还此外，独立零件之间的接头质量可通过本文所述的过程来解决或消除，以便期望地减少泄漏、组装和提高整体性能。
此外，上述增材制造方法有助于以非常高的精度水平形成本文所述构件的更加错综复杂的形状和轮廓。例如，这种构件可包括薄的增材制造层、横截面特征和构件轮廓。作为另一示例，增材制造可提供热交换器表面积、体积、通道、管道或其它特征，这些特征可期望地提高热交换器效率或性能或整体发动机或系统性能。另外，增材制造过程有助于制造具有不同材料的单个构件，使得构件的不同部分可表现出不同的性能特征。制造过程的连续添加步骤有助于构建这些新颖特征。结果，本文所述构件可表现出改进的功能性和可靠性。
本书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，且还使得本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何并入的方法。本发明的可专利性范围由权利要求书限定，且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例包括不异于权利要求书的字面语言的结构要素，或者如果它们包括与权利要求书的字面语言具有非实质性差异的等效结构要素，则这些其它示例旨在处于权利要求书的范围内。
本发明的另外的方面由以下条款的主题提供：
1. 一种用于热力发动机的热管理系统，该系统包括从入口端延伸到出口端的内壁。内壁至少部分地形成核心流径和腔。核心流径和腔由在内壁处的双壁结构来分离。双壁结构形成压室、在腔和压室之间提供流体连通的第一开口，以及在压室和核心流径之间提供流体连通的第二开口。内壁构造成接收第一流体流。外壁从入口端朝出口端延伸。外壁形成至少部分地围绕核心流径延伸的通道。外壁至少部分地形成核心流径。外壁构造成接收与核心流径流体地分离的第二流体流。
2. 根据本文的任一条款所述的系统，该系统包括流体系统，该流体系统构造成向在外壁处的通道提供第二流体流。
3. 根据本文的任一条款所述的系统，其中第二流体流是润滑剂、燃料、液压流体或其组合。
4. 根据本文的任一条款所述的系统，其中第一流体流是氧化剂。
5. 根据本文的任一条款所述的系统，其中通道包括至少部分地周向延伸穿过外壁的通道的一个或多个弯曲段。
6. 根据本文的任一条款所述的系统，其中通道包括一个或多个转弯，在该一个或多个转弯处，第一流体流从第一方向改变到与第一方向相反的第二方向。
7. 根据本文的任一条款所述的系统，其中通道包括定位在入口端处的第一弯曲段。
8. 根据本文的任一条款所述的系统，其中通道包括纵向地定位在第一弯曲段后方的第二弯曲段，其中第一弯曲段构造成在入口端处从第一流体流提供比在第一弯曲段后方的第二弯曲段更大部分的热能。
9. 根据本文的任一条款所述的系统，其中通道包括纵向地定位在第一弯曲段和第二弯曲段之间的第三弯曲段，其中第二弯曲段远离入口端定位。
10. 根据本文的任一条款所述的系统，其中通道与轴承组件流体连通，该通道构造成向轴承组件提供第二流体流。
11. 根据本文的任一条款所述的系统，其中外壁限定至少部分地围绕核心流径延伸的第二流动通道。
12. 根据本文的任一条款所述的系统，其中第二流动通道与轴承组件流体连通，且其中第二流动通道构造成接收来自轴承组件的第二流体流。
13. 根据本文的任一条款所述的系统，其中第二流动通道沿纵向方向定位在通道后方。
14. 根据本文的任一条款所述的系统，外壁形成各自与通道流体连通的入口端口和出口端口，其中入口端口构造成将第二流体流接收到通道中，且其中出口端口构造成将第二流体流排出到轴承组件。
15. 根据本文的任一条款所述的系统，其中外壁与内壁径向地间隔开，且其中在内壁处的压室从入口端朝出口端延伸，且其中在外壁处的通道从入口端朝出口端延伸。
16. 根据本文的任一条款所述的系统，其中核心流径在外壁和内壁之间环形地或沿周边延伸。
17. 一种涡轮机，该涡轮机限定入口端和出口端以及核心流径。该涡轮机包括构造成产生第一流体流的压缩机区段、构造成产生通向通道的第二流体流的流体系统以及入口框架，其中压缩机区段定位在入口框架的出口端处。入口框架包括从入口端延伸到出口端的内壁，内壁至少部分地形成核心流径和腔。腔定位在内壁的内部，且核心流径和腔由在内壁处的双壁结构来分离。双壁结构包括从入口框架的入口端朝出口端延伸的压室。第一开口在腔和压室之间提供流体连通，且第二开口在压室和核心流径之间提供流体连通。内壁构造成接收来自压缩机区段的第一流体流。外壁从框架的入口端朝出口端延伸。外壁形成至少部分地围绕核心流径延伸的通道，且外壁至少部分地形成核心流径。外壁构造成接收来自流体系统的第二流体流，第二流与第一流体流流体地分离。
18. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，其中第一流体流是来自压缩机区段的氧化剂，且其中第二流体流是来自流体系统的润滑剂。
19. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，其中通道包括至少部分地周向延伸穿过外壁的通道的一个或多个弯曲段，其中一个或多个弯曲段包括定位在入口框架的入口端处的第一弯曲段和远离第一弯曲段定位的第二弯曲段，第一弯曲段构造成在第二弯曲段之前接收第二流体流。
20. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，入口框架在外壁处形成各自与通道流体连通的入口端口和出口端口。入口端口构造成接收从流体系统进入通道的第二流体流，且出口端口构造成从外壁排出第二流体流。
21. 一种包括根据前述条款中的任一项所述的框架的涡轮机。
22. 一种用于热力发动机的框架，该框架包括从入口端延伸到出口端的内壁。内壁至少部分地形成核心流径，内壁包括限定在内壁的外部部分和内壁的内部部分之间的压室。腔限定在内壁的内部部分的内侧，且内壁形成在腔和压室之间提供流体连通的第一压室开口，且其中内壁形成在压室和核心流径之间提供流体连通的第二压室开口。
23. 根据本文的任一条款所述的框架，该框架包括在内壁的外部部分和内部部分之间的压室内延伸的压室壁。
24. 根据本文的任一条款所述的框架，其中压室壁与内壁同向延伸。
25. 根据本文的任一条款所述的框架，其中内壁在定位在压室壁上游或下游的压室内形成收集器腔。
26. 根据本文的任一条款所述的框架，其中内壁在压室壁、外部部分和内部部分之间形成高压区域，该高压区域定位在收集器腔的上游或下游。
27. 根据本文的任一条款所述的框架，其中高压区域包括比收集器腔小的横截面积。
28. 根据本文的任一条款所述的框架，其中第一压室开口穿过内部部分形成，与高压区域直接流体连通。
29. 根据本文的任一条款所述的框架，其中第一压室开口穿过内部部分形成，与收集器腔直接流体连通。
30. 根据本文的任一条款所述的框架，其中第二压室开口穿过外部部分形成，与收集器腔直接流体连通。
31. 根据本文的任一条款所述的框架，其中收集器腔包括定位在压室壁后方的后收集器，其中第二压室开口在后收集器处穿过外部部分形成。
32. 根据本文的任一条款所述的框架，其中收集器腔包括定位在压室壁前方的前收集器，其中第一压室开口在前收集器处穿过内部部分形成。
33. 根据本文的任一条款所述的框架，其中前收集器定位在框架的入口端处。
34. 根据本文的任一条款所述的框架，框架包括从框架的入口端朝出口端延伸的外壁，其中外壁和内壁一起形成核心流径，外壁形成至少部分地围绕核心流径延伸的通道，外壁至少部分地限定核心流径。
35. 根据本文的任一条款所述的框架，其中内壁构造成接收第一流体流，且外壁构造成接收不同于第一流体流的第二流体流。
36. 根据本文的任一条款所述的框架，其中第二流体流是润滑剂、燃料、液压流体或其组合，且其中第一流体流是氧化剂。
37. 根据本文的任一条款所述的框架，外部部分包括内表面，其中内表面包括湍流器结构。
38. 根据本文的任一条款所述的框架，其中内壁的外部部分比内壁的内部部分厚两倍或更多。
39. 一种热力发动机，该热力发动机包括根据前述条款中任一项所述的框架。
40. 一种热力发动机，该热力发动机包括框架，该框架包括从入口端延伸到出口端的内壁。内壁至少部分地形成主流径，且在内壁的外部部分和内壁的内部部分之间形成压室。在内壁的内部部分内侧形成腔。内壁形成在腔和压室之间提供流体连通的第一压室开口。内壁形成在压室和主流径之间提供流体连通的第二压室开口。
41. 根据本文的任一条款所述的热力发动机，其中内壁在定位在压室壁前方或后方的压室内形成收集器腔，且其中第二压室开口穿过内壁的外部部分形成，与压室壁后方的收集器腔直接流体连通。
42. 根据本文的任一条款所述的热力发动机，框架包括从框架的入口端朝出口端延伸的外壁。外壁和内壁一起形成核心流径。外壁形成至少部分地围绕核心流径延伸的通道且至少部分地形成核心流径。
43. 一种涡轮机，该涡轮机包括从入口端延伸到出口端的内壁，该内壁包括双壁结构，其中在双壁结构内形成压室，且其中双壁结构包括开口，该开口构造成通过双壁结构在压室之间提供第一流体流的流体连通。外壁从入口端朝出口端延伸，外壁在外壁内形成通道。外壁构造成接收第二流体流，第二流与第一流体流流体地分离。内壁和外壁一起在内壁和外壁之间形成流径。流径结构至少部分地形成在内壁内。流径结构构造成接收通过其中的第三流体流。第三流体流与第一流体流分离。流径结构包括出口开口，该出口开口构造成提供从流径结构到流径的流体连通。
44. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，其中流径包括径向跨度，且其中流径结构的出口开口定位在径向跨度内。
45. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，涡轮机包括定位在出口开口下游的下游结构。出口开口相对于下游结构定位在视线中的上游。
46. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，其中下游结构是压缩机区段。
47. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，其中下游结构是压缩机区段的压缩机静叶。
48. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，其中内壁包括径向部分，且其中出口开口定位在内壁的径向部分处。
49. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，其中流径结构包括定位在出口开口处的喷嘴部分。
50. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，其中喷嘴部分包括静叶结构，该静叶结构构造成提供第三流体流的涡旋流。
51. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，其中第一流体流是氧化剂，第二流体流是润滑剂、燃料或液压流体中的一种或多种，且其中在流径结构内的第三流体流与第一流体流和第二流体流流体地分离。
52. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，其中第三流体流是清洁溶液。
53. 根据前述条款中任一项所述的涡轮机，该涡轮机包括根据前述条款中任一项所述的框架。
54. 一种用于热力发动机的框架，该框架包括至少部分地形成主流径的内壁，该内壁至少部分地在内壁内形成流径结构，该流径结构构造成接收通过其中的流体流。流径结构中的流体流与通过主流径的流体流分离。流径结构包括出口开口，该出口开口构造成提供从流径结构到主流径的流体连通。
55. 根据本文的任一条款所述的框架，其中主流径包括径向跨度，且其中流径结构的出口开口径向地定位在主流径的径向跨度内。
56. 根据本文的任一条款所述的框架，其中内壁包括径向部分，且其中出口开口定位在内壁的径向部分处。
57. 根据本文的任一条款所述的框架，其中流径结构包括定位在出口开口处的喷嘴部分。
58. 根据本文的任一条款所述的框架，其中喷嘴部分包括静叶结构，该静叶结构构造成提供通过出口开口进入主流径的流体流的涡旋流。
59. 一种包括根据前述条款中的任一项所述的框架的涡轮机。
60. 一种涡轮机，该涡轮机形成延伸穿过其中的流径，该涡轮机包括：压缩机区段，其包括压缩机静叶和压缩机转子；以及框架，其定位在压缩机区段上游。流径延伸穿过框架和压缩机区段。框架包括内部流径结构，其构造成接收穿过其中的流体流。流径结构形成定位在流径的径向跨度内的出口开口。出口开口构造成提供从流径结构到在框架处的出口开口下游的压缩机区段的流体流。
61. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，框架包括定位在框架处的支柱之间的多个中空芯，其中多个中空芯彼此流体地分离。
62. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，其中流径结构至少部分地形成在芯中的一个处。
63. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，其中出口开口相对于压缩机区段定位在视线中的上游。
64. 根据本文的任一条款所述的涡轮机，其中流径结构包括定位在出口开口处的喷嘴部分，其中喷嘴部分构造成向压缩机区段提供流体的涡旋流。
65. 根据前述条款中任一项所述的框架，其中多个中空芯中的一个或多个限定在支柱的壁之间。
66. 根据前述条款中任一项所述的框架，其中在中空芯处的壁为至少1000μm厚。
67. 根据前述条款中任一项所述的框架，其中壁的角度在1000μm和2000μm之间。
68. 根据前述条款中任一项所述的框架，其中壁的角度在1200μm和1900μm之间。
69. 根据前述条款中任一项所述的框架，其中多个中空芯彼此流体隔离。
70. 根据前述条款中任一项所述的框架，其中多个中空芯限定在外壁的外表面和主流径的外半径之间。
71. 根据前述条款中任一项所述的框架，包括至少四个流体隔离的通道。
72. 根据前述条款中任一项所述的框架，包括十六个或更少的流体隔离的通道。
73. 根据前述条款中任一项所述的框架，包括至少十一个流体隔离的通道。
74. 根据前述条款中任一项所述的框架，其中多个中空芯形成多个流体隔离的通道。
75. 根据前述条款中任一项所述的框架，其中多个中空芯包括两个或更多个清除通道、两个或更多个供应通道、两个或更多个服务通道，以及两个或更多个热管理通道。
76. 根据前述条款中任一项所述的框架，其中多个中空芯定位在分离器的轴向后方，该分离器将核心流径分离成主流径和副流径。
77. 根据前述条款中任一项所述的框架，其中多个中空芯形成在支柱的壁、限定主流径的外半径的第一壁和在支柱处的框架的外壁之间。

Claims (10)

1. 一种用于热力发动机的热管理系统，所述系统包括：
内壁，所述内壁从入口端延伸到出口端，所述内壁至少部分地形成核心流径和腔，其中所述核心流径和所述腔通过由内壁的至少一部分所形成的双壁结构来分离，且其中所述双壁结构包括压室、在所述腔与所述压室之间提供流体连通的第一开口，以及在所述压室与所述核心流径之间提供流体连通的第二开口，所述内壁构造成接收第一流体流；以及
外壁，所述外壁从所述入口端朝所述出口端延伸，所述外壁形成至少部分地围绕所述核心流径延伸的通道，所述外壁至少部分地形成所述核心流径，其中所述外壁构造成接收与所述核心流径流体地分离的第二流体流。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括：
流体系统，所述流体系统构造成向在所述外壁处的所述通道提供所述第二流体流。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二流体流是润滑剂、燃料、液压流体或其组合。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一流体流是氧化剂。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通道包括至少部分地周向延伸穿过所述外壁的所述通道的一个或多个弯曲段。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述通道包括一个或多个转弯，在所述一个或多个转弯处，所述第一流体流从第一方向改变到与所述第一方向相反的第二方向。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述通道包括定位在所述入口端处的第一弯曲段。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述通道包括纵向地定位在所述第一弯曲段后方的第二弯曲段，其中所述第一弯曲段构造成在所述入口端处从所述第一流体流提供比在所述第一弯曲段后方的所述第二弯曲段更大部分的热能。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述通道包括纵向地定位在所述第一弯曲段与所述第二弯曲段之间的第三弯曲段，其中所述第二弯曲段远离所述入口端定位。
10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通道与轴承组件流体连通，所述通道构造成向所述轴承组件提供所述第二流体流。
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