[发明专利]用于交通工具的吸气式发动机的喷嘴壁及其方法

说明书

本申请公开了用于交通工具的吸气式发动机的喷嘴壁及其方法。一种用于吸气式发动机的喷嘴壁，喷嘴壁包括经受发动机排气流的第一壁表面，喷嘴冷却系统，其包括布置在第一壁表面附近的至少一个热交换流体通道，以便提高从流体贮存器流到至少一个动力提取装置的冷却流体的温度，并且冷却流体从动力提取装置下游的喷嘴冷却系统被喷射。

技术领域

示例性实施例总体上涉及喷嘴壁，例如用于交通工具的吸气式发动机的排气喷嘴，并且更具体地涉及包括(一个或更多个)喷嘴冷却系统的喷嘴壁。

背景技术

至少一些高超音速交通工具使用冲压式喷气发动机或超燃冲压发动机用于推进，其中来自冲压式喷气发动机或超燃冲压发动机的燃烧气体为高超音速交通工具提供推力。流过冲压式喷气发动机或超燃冲压发动机的喷嘴的壁的燃烧气体可超过约3,000°F(或约1650℃)。因此，已经提出了用于冲压式喷气发动机和超燃冲压发动机的冷却解决方案，其包括喷嘴内的再生薄膜冷却、冷却导管、薄膜冷却和/或烧蚀隔热。

另外，冲压式喷气发动机和超燃冲压发动机需要动力来操作它们的高压(例如，约1,000磅每平方英寸(psi)或约6900kPa)燃料泵。冲压式喷气发动机和超燃冲压发动机不包括涡轮机械，涡轮机械可以提取并向燃料泵提供机械动力或为交通工具提供动力。通常，高超音速交通工具利用电池或辅助动力单元作为动力源，并且具有主动冷却的喷嘴或利用喷嘴中的烧蚀材料，如上所述。主动冷却可以使用来自例如通常保留用于冷却发动机的燃料的散热器或者增加高超音速交通工具的重量的消耗性散热器。此外，烧蚀材料可能不提供再使用并且增加运行高超音速交通工具的成本。

发明内容

相应地，旨在解决或解答上面识别的问题或关注点中的至少一个或更多个的设备和方法会找到实用性。

以下是根据本公开的主题的可以要求或可以不要求保护的示例的非详尽列表。

根据本公开的主题的一个示例涉及一种用于吸气式发动机的喷嘴壁，该喷嘴壁包括：经受发动机排气流的第一壁表面；喷嘴冷却系统，包括布置在第一壁表面附近的至少一个热交换流体通道，以便提高从流体贮存器流到至少一个动力提取装置的冷却流体的温度；并且其中冷却流体从动力提取装置下游的喷嘴冷却系统被喷射。

根据本公开的主题的另一个示例涉及一种吸气式发动机，其包括：喷嘴；喷嘴冷却系统，喷嘴冷却系统包括联接到喷嘴的第一冷却子系统，以便将热量从喷嘴传递到从流体贮存器流到至少一个动力提取装置的冷却流体；并且其中冷却流体从动力提取装置下游的喷嘴冷却系统被喷射。

根据本公开的主题的又一个示例涉及一种交通工具，包括：具有喷嘴的吸气式发动机，其中发动机排气流通过喷嘴离开吸气式发动机；喷嘴冷却系统，其包括联接到喷嘴的第一冷却子系统，以便将热量从喷嘴传递到从流体贮存器流到至少一个动力提取装置的冷却流体；并且其中冷却流体从动力提取装置下游的喷嘴冷却系统被喷射。

根据本公开的主题的又一个示例涉及一种用于操作吸气式发动机的方法，该方法包括：使用联接到喷嘴的喷嘴冷却系统的第一冷却子系统将热量从吸气式发动机的喷嘴传递到冷却流体，其中冷却流体从流体贮存器通过第一冷却子系统流到至少动力提取装置；并且从动力提取装置下游的喷嘴冷却系统喷射冷却流体。

根据本公开的主题的另一个示例涉及一种用于操作交通工具的方法，该方法包括：使用联接到喷嘴的喷嘴冷却系统的第一冷却子系统将热量从交通工具的吸气式发动机的喷嘴传递到冷却流体，其中冷却流体从流体贮存器通过第一冷却子系统流到至少动力提取装置，并且其中发动机排气流通过喷嘴离开吸气式发动机；以及从动力提取装置下游的喷嘴冷却系统喷射冷却流体。

附图说明

因此，已经概括地描述了本公开的示例，现在将参考附图，附图不一定按比例绘制，并且其中相同的附图标记在若干视图中表示相同或相似的部分，并且其中：

图1是根据所公开实施例的各方面的包含喷嘴和喷嘴冷却系统的交通工具的示意性框图。