具有增材制造整流罩的增材制造管道式换热器系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105525992A(43)申请公布日2016.04.27(21)申请号201510684393.7(22)申请日2015.10.20(30)优先权数据62/0664492014.10.21US(71)申请人联合工艺公司地址美国康涅狄格州(72)发明人J.T.施米茨(74)专利代理机构中国专利代理(香港)有限公司72001代理人李晨胡斌(51)Int.Cl.F02C7/00(2006.01)F02C7/12(2006.01)F28F9/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图7页(54)发明名称具有增材制造整流罩的增材制造管道式换热器系统(57)摘要一种用于燃气涡轮发动机的管道式换热器系统包括具有波状外形的外部几何结构和/或内部几何结构的增材制造换热器芯部。增材制造用于燃气涡轮发动机的换热器的方法包括增材制造换热器的芯部，以设定局部表面积对流动面积的比率，从而控制沿所述芯部的每单位长度的压降。CN105525992ACN105525992A权利要求书1/2页1.一种用于燃气涡轮发动机的管道式换热器系统，其包括：换热器芯部；以及与所述换热器连通的整流罩，所述整流罩包括增材制造的表面。2.根据权利要求1所述的管道式换热器系统，其中所述增材制造的表面由有利于热传递的材料制造。3.根据权利要求2所述的管道式换热器系统，其中所述增材制造的表面为至少部分弧形的。4.根据权利要求1所述的管道式换热器系统，其中所述增材制造的表面是所述芯部的延伸部。5.根据权利要求1所述的管道式换热器系统，其中所述增材制造的表面是至少部分地支撑所述芯部的框架的延伸部。6.根据权利要求5所述的管道式换热器系统，其中所述增材制造的表面是用于所述框架的安装布置的延伸部。7.根据权利要求1所述的管道式换热器系统，其中所述芯部是增材制造的。8.根据权利要求7所述的管道式换热器系统，其中所述芯部的正面为非平面的，并且所述芯部为至少部分弧形的。9.根据权利要求8所述的管道式换热器系统，其中所述芯部的所述正面为波状外形的，使得进入所述芯部的气流在整个所述正面上大体垂直于所述正面。10.根据权利要求9所述的管道式换热器系统，其中所述芯部的所述正面延伸到其内定位有所述芯部的管道的入口扩散区域中，所述管道与所述整流罩连通。11.根据权利要求8所述的管道式换热器系统，其中所述芯部的所述正面相对于所述整流罩为波状外形的。12.根据权利要求1所述的管道式换热器系统，其中所述芯部的背面为非平面的，并且所述芯部为至少部分弧形的。13.根据权利要求12所述的管道式换热器系统，其中所述芯部的所述背面为波状外形的，使得离开所述芯部的气流在整个所述背面上大体垂直于所述背面。14.根据权利要求13所述的管道式换热器系统，其中所述芯部的所述背面延伸到其内定位有所述芯部的管道的出口收缩区域中，所述管道与所述整流罩连通。15.一种用于燃气涡轮发动机的管道式换热器系统，其包括：换热器芯部；在所述换热器芯部上游并且与所述换热器芯部连通的增材制造的入口整流罩；以及在所述换热器芯部的下游并且与所述换热器芯部连通的增材制造的出口整流罩。16.根据权利要求15所述的管道式换热器系统，其中与等同热容量的“砖”状换热器相比较，所述增材制造的换热器芯部使所述增材制造的换热器芯部的体积减少约15-20％。17.根据权利要求15所述的管道式换热器系统，其中所述增材制造的换热器芯部相对于所述增材制造的入口整流罩和所述增材制造的出口整流罩为波状外形的。18.一种制造用于燃气涡轮发动机的管道式换热器系统的整流罩的方法，其包括：增材制造整流罩，以提供所述整流罩的至少一个表面，所述至少一个表面由有利于热传递的材料制造。2CN105525992A权利要求书2/2页19.根据权利要求18所述的方法，其中所述至少一个表面作为换热器工作。20.根据权利要求18所述的方法，其中所述至少一个表面由作为散热片工作的材料增材制造。3CN105525992A说明书1/7页具有增材制造整流罩的增材制造管道式换热器系统[0001]发明背景[0002]本公开涉及换热器，并且更具体地涉及一种用于燃气涡轮发动机的增材制造换热器。[0003]燃气涡轮发动机，诸如那些为现代商用和军用飞机提供动力的燃气涡轮发动机通常包括管道式换热器系统，该管道式换热器系统具有换热器和相关联的设备以与气流交换发动机热量。燃气涡轮发动机架构通常规定管道式换热器放置在包封发动机的机舱内。[0004]常规换热器芯部具有均匀的内部几何结构和外部几何结构部分原因在于制造的复杂性。虽然有效，但换热器可受到局部应力集中或驱使整个换热器的厚度增加或材料变化的其他结构要求的影响。这导致TMS的重量和成本增加。换热器通常也