[发明专利]包括热管理系统的燃气涡轮发动机及其操作方法

权利要求书

1.一种燃气涡轮发动机，所述燃气涡轮发动机限定径向方向并且包括：

外罩；

风扇，所述风扇至少部分地由所述外罩围绕；

涡轮机械，所述涡轮机械驱动地联接到所述风扇，并且至少部分地由所述外罩围绕，所述外罩与所述涡轮机械一起限定旁路气流通道，所述涡轮机械包括：

压缩机区段，所述压缩机区段部分地限定核心空气流动路径，所述涡轮机械沿所述径向方向进一步限定所述核心空气流动路径外部的核心隔室；

热阱热交换器；和

热管理管道组件，所述热管理管道组件限定了在入口与出口之间延伸并沿所述径向方向安置在所述核心空气流动路径与所述旁路气流通道之间的热管理管道流动路径，所述出口选择性地与所述核心隔室和所述旁路气流通道气流连通，并且所述热阱热交换器被安置成与所述热管理管道流动路径热连通，用于在操作期间将热量传递到流过所述热管理管道流动路径的气流。

2.如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中所述涡轮机械的所述压缩机区段包括压缩机，其中所述热管理管道流动路径的所述入口在所述压缩机上游的位置处与所述核心空气流动路径气流连通。

3.如权利要求2所述的燃气涡轮发动机，其中所述压缩机是低压压缩机，其中所述压缩机区段进一步包括高压压缩机，并且其中所述核心隔室围绕所述高压压缩机的至少一部分。

4.如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中所述涡轮机械的所述压缩机区段包括具有压缩机转子叶片级的压缩机，并且其中所述热管理管道组件包括由所述压缩机的所述压缩机转子叶片级驱动的辅助风扇。

5.如权利要求4所述的燃气涡轮发动机，其中所述热管理管道组件的所述辅助风扇沿所述径向方向安置在所述压缩机的所述压缩机转子叶片级的外部。

6.如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中所述热管理管道组件进一步包括安置在所述热管理管道流动路径内的可变导向轮叶级。

7.如权利要求6所述的燃气涡轮发动机，其中所述可变导向轮叶级可在打开位置与关闭位置之间移动。

8.如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中所述热管理管道流动路径的所述出口是第一出口，其中所述热管理管道流动路径进一步包括选择性地与所述旁路气流通道气流连通的第二出口。

9.如权利要求8所述的燃气涡轮发动机，其中所述热管理管道组件进一步包括可变部件，所述可变部件可在第一位置与第二位置之间移动，其中当所述可变部件处于所述第一位置中时，所述热管理管道流动路径通过所述第一出口与所述核心隔室气流连通，并且其中当所述可变部件处于所述第二位置中时，所述热管理管道流动路径通过所述第二出口与所述旁路气流通道气流连通。

10.如权利要求9所述的燃气涡轮发动机，其中所述燃气涡轮发动机进一步限定轴向方向，并且其中所述可变部件可大致沿所述轴向方向在所述第一位置与所述第二位置之间移动。

11.如权利要求9所述的燃气涡轮发动机，其中基本所有通过所述热管理管道流动路径的气流被配置成当所述可变部件处于所述第一位置中时通过所述第一出口离开，并且其中基本所有通过所述热管理管道流动路径的所述气流配置成当所述可变部件处于所述第二位置中时通过所述第二出口离开。

12.如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，进一步包括：

冷却的冷却空气系统；

辅助系统；

环境控制系统；和

润滑系统，并且其中所述热阱热交换器通过热管理系统与所述冷却的冷却空气系统、所述辅助系统、所述环境控制系统或所述润滑系统中的至少一个热连通。

13.如权利要求1所述的燃气涡轮发动机，其中所述燃气涡轮发动机是高旁通涡扇发动机，所述高旁通涡扇发动机限定了大于6∶1且至多30∶1的旁通比。