CN118309563A - 超临界二氧化碳泵的涡流冷却的次级流 - Google Patents

Abstract

本文公开了为超临界二氧化碳泵提供涡流冷却次级流的方法和设备。示例热管理系统包括：热次级流提取区段，其流体联接到泵系统的出口；冷却次级流区段，其流体联接到热次级流提取区段，热次级流提取区段包括涡流管，以从热次级流提取区段的热次级流提取空气生成冷却次级空气流；和轴承入口，其流体联接到冷却次级流区段，轴承入口定位成将冷却次级流导向到泵系统的轴承。

Description

超临界二氧化碳泵的涡流冷却的次级流

技术领域

本公开大体上涉及流体泵，并且更具体地，涉及二氧化碳泵的冷却。

背景技术

飞行器典型地包括支持飞行器和/或其燃气涡轮发动机的操作的各种附件系统。例如，这种附件系统可以包括润滑发动机的部件的润滑系统、向发动机部件提供冷却空气的发动机冷却系统、向飞行器的座舱提供被冷却空气的环境控制系统等。因此，在这些附件系统的操作期间，从流体(例如，油、空气等)添加或去除热量。

附图说明

在说明书中针对本领域普通技术人员阐述了本技术的完整且可行的公开，包括其最佳模式，其参考了附图，其中：

图1示意性地示出了根据本文公开的教导的用于冷却超临界二氧化碳泵的电动机冷却套和轴承的涡流管的示例横截面视图。

图2示意性地示出了根据本文公开的教导的用于润滑超临界二氧化碳泵的轴承的涡流管的示例横截面视图。

图3示意性地示出了根据本文公开的教导的用于气体介质温度降低的涡流管的示例横截面视图。

图4示意性地示出了根据本文公开的教导的作为用于提供给超临界二氧化碳泵的轴承的冷却润滑流的热交换器系统的一部分的涡流管的示例横截面视图。

图5是根据本公开的教导的可以并入开发的超临界二氧化碳泵中的示例涡流冷却控制器电路的框图。

图6是表示可以由示例处理器电路执行以实施图5的涡流冷却控制器电路的示例机器可读指令的流程图。

图7是包括处理器电路的示例处理平台的框图，处理器电路被构造成执行图6的示例机器可读指令和/或示例操作，以实施图5的涡流冷却控制器电路。

一般而言，在整个附图和随附书面描述中将使用相同的参考数字来指代相同或相似的部分。图基本上未按比例绘制。

具体实施方式

“包含”和“包括”(及其所有形式和时态)在本文中用作开放式术语。因此，每当权利要求使用任何形式的“包含”或“包括”(例如，包括、包含、具有等)作为序言或在任何类型的权利要求陈述中使用任何形式的“包含”或“包括”(例如，包括、包含、具有等)时，应当理解在不超出对应权利要求或陈述的范围的情况下，可以存在附加元件、术语等。如本文所用，当短语“至少”用作例如权利要求的序言中的过渡术语时，其与术语“包括”和“包含”是开放式的一样是开放式的。术语“和/或”在例如以诸如A、B和/或C的形式使用时，是指A、B、C的任何组合或子集，诸如(1)单独A、(2)单独B、(3)单独C、(4)A与B、(5)A与C、(6)B与C或(7)A与B和与C。如本文在描述结构、部件、项目、物体和/或事物的上下文中所用，短语“A和B中的至少一个”旨在指代包括以下中的任何的实施方式：(1)至少一个A、(2)至少一个B或(3)至少一个A和至少一个B。类似地，如本文在描述结构、部件、项目、物体和/或事物的上下文中所用，短语“A或B中的至少一个”旨在指代包括以下中的任何的实施方式：(1)至少一个A、(2)至少一个B或(3)至少一个A和至少一个B。如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的进行或执行的上下文中所用，短语“A和B中的至少一个”旨在指代包括以下中的任何的实施方式：(1)至少一个A、(2)至少一个B或(3)至少一个A和至少一个B。类似地，如本文在描述过程、指令、动作、活动和/或步骤的进行或执行的上下文中所用，短语“A或B中的至少一个”旨在指代包括以下中的任何的实施方式：(1)至少一个A、(2)至少一个B或(3)至少一个A和至少一个B。

如本文所用，单数参考(例如，“一”、“一种”、“第一”、“第二”等)不排除复数。如本文所用，术语“一”或“一种”物体是指该物体中的一个或多个。术语“一”(或“一种”)、“一个或多个”和“至少一个”在本文中可以互换使用。此外，尽管个别列出，但是多个装置、元件或方法动作可以由例如相同的实体或物体来实施。附加地，尽管个别特征可以包括在不同的示例或权利要求中，但是这些可能会被组合，并且包括在不同的示例或权利要求中并不意味着特征的组合是不可行的和/或不利的。

如本文所用，除非另有说明，术语“上方”描述了两个部分相对于地球的关系。如果第二部分至少有一个部分在地球和第一部分之间，则第一部分在第二部分上方。同样地，如本文所用，当第一部分比第二部分更靠近地球时，第一部分在第二部分“下方”。如上所述，第一部分可以在第二部分上方或下方，具有以下中的一个或多个：其间有其他部分、其间没有其他部分、第一部分和第二部分接触、或者第一部分和第二部分彼此没有直接接触。

如本申请中所用，陈述任何部分(例如，层、膜、区域、区或板)以任何方式在(例如，定位于、位于、设置于或形成于等)另一部分上，指示指代部分与其他部分接触，或者指代部分位于其他部分上方，具有位于其间的一个或多个中间部分。

如本文所用，除非另有指示，否则连接参考(例如附接、联接、连接和接合)可以包括由连接参考指代的元件之间的中间构件和/或那些元件之间的相对移动。因此，连接参考不一定推断两个元件直接连接和/或彼此为固定关系。如本文所用，陈述任何部分与另一部分“接触”被限定成意指在这两个部分之间没有中间部分。

除非另有具体说明，否则本文所用的诸如“第一”、“第二”、“第三”等描述符没有赋予或以其他方式指示优先级、物理顺序、列表中的排列和/或以任何方式排序的任何含义，但仅用作标签和/或任意名称以区分元件，以便于理解所公开的示例。在一些示例中，描述符“第一”可以用于指代详细描述中的元件，而在权利要求中可以使用不同的描述符(诸如“第二”或“第三”)指代相同元件。在这种情况下，应该理解，这种描述符仅用于清楚地标识那些可能例如以其他方式共享相同名称的元件。

如本文在整个说明书和权利要求书中使用的近似语言被应用于修饰可以允许变化而不会导致与其相关的基本功能发生改变的任何定量表示。因此，由诸如“约”、“近似”和“基本上”的一个术语或多个术语修饰的值不限于指定的精确值。在至少一些情况下，近似语言可以对应于用于测量值的仪器的精度，或用于构建或制造部件和/或系统的方法或机器的精度。例如，近似语言可以指在百分之十的裕度内。

术语“前”和“后”是指燃气涡轮发动机、泵或运载器内的相对位置，并且是指燃气涡轮发动机、泵或运载器的正常操作姿态。例如，关于燃气涡轮发动机，前是指更靠近发动机入口的位置，而后是指更靠近发动机喷嘴或排气口的位置。进一步地，关于泵，前是指更靠近泵入口的位置，而后是指更靠近泵与入口相对的一端的位置。

术语“上游”和“下游”是指相对于路径中的流动的相对方向。例如，相对于流体流动，“上游”是指流体从其流动的方向，而“下游”是指流体向其流动的方向。

如本文所用，短语“通信”，包括其变型，包含直接通信和/或通过一个或多个中间部件的间接通信，并且不需要直接物理(例如，有线)通信和/或恒定通信，而是附加地包括以周期性间隔、计划间隔、非周期性间隔和/或一次性事件来选择性通信。

如本文所用，“处理器电路”被限定成包括(i)一个或多个专用的电路，其被构造成进行特定操作并且包括一个或多个基于半导体的逻辑装置(例如，由一个或多个晶体管来实施的电气硬件)，和/或(ii)一个或多个通用的基于半导体的电路，其利用指令被编程以进行特定操作并且包括一个或多个基于半导体的逻辑装置(例如，由一个或多个晶体管来实施的电气硬件)。处理器电路的示例包括编程微处理器、可以使指令实例化的现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理器单元(CPU)、图形处理器单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、XPU、或微控制器和集成电路，诸如专用集成电路(ASIC)。例如，XPU可以由包括多种类型的处理器电路(例如，一个或多个FPGA、一个或多个CPU、一个或多个GPU、一个或多个DSP等，和/或其组合)和应用程序编程接口(API)的异构计算系统来实施，应用程序编程接口(API)可以将计算任务分配给多种类型的处理电路中最适合于执行计算任务的任何一种(几种)处理电路。

离心流体泵通过将叶轮的旋转动能转换成流动流体的流体动力能，使流体移动通过系统。换句话说，叶轮的角速度与离开泵的流动流体的流率成正比。叶轮被提供来自电动机的旋转动能变化，电动机将机械功施加到联接到叶轮和电动机的转子的叶轮轴。转子被提供来自电动机中的定子的一段时间内的机械功的变化(即，机械功率)，电动机中的定子以扭矩的形式向转子施加电磁力。如果电动机向定子供应恒定量的电能，则转子将会向叶轮供应恒定量的机械能。在这种情况下，由电动机供应到泵的机械功率将等于旋转动能与供应功率的时间量的商。在旋转系统(诸如离心流体泵)中，叶轮的机械功率等于扭矩和角速度的乘积。当电动机的转子和离心流体泵的叶轮轴被轴向联接时，转子的扭矩和角速度传递到叶轮。这种离心泵可用于驱动热交换流体通过热传输总线，以将工作流体和/或系统的部件维持在一定温度范围内。

常规热传输系统使用离心泵，离心泵驱动热交换流体通过一个或多个散热器或热源热交换器，以控制系统内的热能。因此，热传输总线可以将热交换流体运送到需要为了某些操作而被冷却或加热的系统的部件。进一步地，常规热传输系统使用散热器热交换器来冷却热交换流体，并使得冷却的热交换流体能够冷却泵部件，诸如电动机。然而，散热器热交换器增加了热传输系统的大小、重量和成本。

本文公开的示例介绍了使用涡流管(例如，将压缩空气流分离成热流和冷流的机械热装置)代替热交换器来控制热能，以将工作流体和/或系统的部件维持在一定温度范围内。在本文公开的示例中，涡流管可以被定位成冷却次级流，并将冷却流用于电动机冷却和/或用作用于超临界二氧化碳泵的轴承的工作介质。在一些示例中，来自涡流管的泄漏流可以被导回到泵入口和/或泵出口中。在本文公开的示例中，来自发动机(例如，飞行器发动机)的压缩空气可以穿过涡流管，使得涡流管中的空气温度下降，产生的冷却空气穿过热交换器。在本文公开的示例中，次级流的冷却减少了电动机轴在较高温度(例如，大于200华氏度(°F)的温度)下遇到的振动。此外，涡流管的使用可用于消除与用于次级流和电动机冷却的热交换器和/或现有热交换器网络相关联的附加重量。因此，本文公开的用于超临界二氧化碳泵的涡流冷却次级流的方法和设备通过有效的热管理改进了整体电动机稳定性和可靠性。

对于本文公开的附图，在整个附图中，同一数字指示相同元件。现在参考附图，图1示意性地示出了根据本文公开的教导的使用涡流管来冷却泵系统100的电动机冷却套和轴承的示例。在图1的示例中，泵系统100被构造成泵送热交换流体通过热传输总线。例如，泵系统100可用于对系统(例如，热管理系统)中的流体(例如，热交换流体，诸如超临界流体(例如，超临界二氧化碳(sCO2)等))加压。在一些示例中，泵系统100驱动热交换流体流通过与飞行器和/或燃气涡轮发动机相关联的热管理系统。在本文公开的示例中，泵系统100是超临界二氧化碳泵。例如，泵系统100使用超临界二氧化碳作为封闭或半封闭布雷顿热力循环中的工作流体，允许热能被转换成电能。例如，给定布雷顿热力循环在单相(例如，不发生冷凝或相变)中操作，则二氧化碳在整个循环中保持在超临界条件下。例如，二氧化碳可以直接被压缩到超临界压力，并在适度条件下被加热到超临界状态。给定超临界二氧化碳的高密度和体积热容量，超临界二氧化碳的使用通过减小系统部件(例如，涡轮、热交换器等)的大小，改进了能量效率。

在图1的示例中，泵系统100的横截面视图包括入口101、叶轮102、压缩机壳103、转子轴104、转子105、定子106、电动机壳107、推力轴承108、径向轴109、第一集成轴承系统110、压缩机111、轴承壳体113、第一箔片轴承116、第二集成轴承系统118、第二箔片轴承124、围绕电动机壳107定位的冷却套125，以及出口129。轴109的旋转轴线限定了泵系统100的轴向中心线126。在图1的示例中，涡流管128与泵系统100连接。涡流管128经由泵出口区段130从出口129接收热次级流提取物。在图1的示例中，涡流管包括热次级流提取区段140、冷却次级流区段142和控制阀区段145，用于将泄漏流158引向入口101(例如，接收流体163的入口101，流体163在轴向方向A上流动，进入压缩机壳103)。泄漏流158返回与进入泵系统100并穿过叶轮102的大部分入口流163混合。此外，图1的泵系统100包括涡流冷却控制器电路190，涡流冷却控制器电路190被通信地联接到泵系统100。具体地，涡流冷却控制器电路190可以被通信地联接到泵系统100的电动机。如图1所示的示例中，涡流冷却控制器电路190基于涡流管128相对于泵系统100的定位，使用涡流管128控制次级流提取冷却，如结合图5更详细地描述的。

图1中所示的示例泵系统100包括叶轮102，以对系统(例如，热管理系统)中的流体(例如，sCO2)加压。示例叶轮102是泵系统100的连接到转子轴104并以与转子轴104相同的转速旋转的部件。在一些示例中，叶轮102与离心泵中使用的叶轮相同或类似，并且包括轮叶和/或叶片，以使进入的流体流径向向外偏转到出口流动管线中。示例叶轮102将电动机(例如，转子轴104和定子106)的机械功率转换成流体流的流体动力。

图1中所示的示例泵系统100包括定子106，以在联接到转子轴104的转子105上施加扭矩。由于示例转子105连接到转子轴104(例如，经由螺栓、粘合剂、过盈配合等)，因此定子106使得转子轴104旋转，同时定子106保持静止。示例定子106、示例转子105和示例转子轴104被包括作为本领域技术人员熟悉的电动机的部分。在一些示例中，定子106包括场磁体(例如，电磁体或永磁体)，场磁体基于穿过定子106的各种电磁体的电流(例如，直流电或交流电)生成磁场。示例定子106生成第一组磁场，该第一组磁场将力(例如，洛伦兹力)施加到转子105生成的第二组磁场上。示例转子105经由永磁体或电磁体生成第二组磁场。由于示例性定子106是静止的并且被固定在适当位置，因此该力使得示例性转子105旋转并产生扭矩。由于示例转子轴104连接到示例转子105，因此转子轴104产生相同的扭矩并以与转子105相同的角速度旋转。

图1中所示的示例泵系统100包括推力轴承108，以支撑转子轴104在操作期间生成的推力载荷(轴向载荷)。图1中所示的示例推力轴承108是箔片轴承，其包括弹簧加载的箔片和轴颈衬里。示例转子轴104连接到垂直于转子轴104的旋转轴线定位的两个或更多个径向轴109。示例泵系统100包括两个径向轴109。

图1的示例泵系统100包括第一集成轴承系统110，以在泵系统100的操作期间，支撑转子轴104的径向载荷。示例第一集成轴承系统110包括轴承壳体113和第一箔片轴承116。泵系统100包括箔片轴承116，以支撑转子轴104的径向载荷。示例箔片轴承116的内衬里和轴颈衬里能够在任一方向上自由旋转。示例泵系统100包括轴承壳体113，以支撑滚动元件轴承和箔片轴承116。在一些示例中，轴承壳体113经由螺栓、销钉、销、粘合剂和/或过盈配合，牢固地支撑滚动元件轴承和箔片轴承116。

示例泵系统100还包括第二集成轴承系统118，以类似地支撑转子轴104的径向载荷。第二集成轴承系统118包括第二箔片轴承124。在一些示例中，泵系统100包括一个集成轴承系统。在一些示例中，泵系统100包括一个或多个集成轴承系统。示例泵系统100的示例第一集成轴承系统110和示例第二集成轴承系统118基本类似。因此，关于第一集成轴承系统110和第一箔片轴承116的引用和描述也可以分别应用于第二集成轴承系统118和第二箔片轴承124。在一些示例中，集成轴承系统110、118包括滚动元件轴承，以在操作速度范围下支撑转子轴104的径向载荷。例如，滚动元件轴承可以包括内圈、外圈和滚动元件(例如，滚珠、球体、圆柱体等)，滚动元件能够在任一方向上自由旋转。在一些示例中，滚动元件轴承包括液体润滑剂(例如，油、润滑脂等)，以减少滚动元件轴承内的摩擦力并增加滚动元件轴承的使用寿命。

在操作期间，入口流163在由泵系统100限定的轴向方向A上流过入口101并进入压缩机壳103。压缩机111在由泵系统100限定的径向方向R上驱动流体，并且使得流体流过出口129。具体地，通过出口129离开压缩机壳103的流体在第一径向方向上(例如，在图1的视图中向下，远离轴向中心线126)流动。压缩机111使得流体压缩，这增加了流体的温度。具体地，压缩机壳103在压缩机111和入口101之间以及在压缩机111和出口129之间，限定了入口流163的流动路径。压缩机111泵送来自入口101的流体并将其泵送到出口129中，以增加流体的压力和温度。因此，压缩机111使得流体的压力从流体流过入口101时的第一压力增加到流体流过出口129时的第二压力。

在图1的示例中，涡流管128被定位成接收来自叶轮102的加压流的一部分。例如，涡流管128接收经由邻近压缩机壳103的出口129的泵出口区段130离开出口129的压缩流体流。源自泵出口区段130的热次级流提取物流入热次级流提取区段140。在图1的示例中，涡流管128向冷却套125和轴承(例如，第一集成轴承系统110的第一箔片轴承116、第二集成轴承系统118的第二箔片轴承124)提供冷却次级流。在本文公开的示例中，涡流管128可用于向泵系统100的轴承供应部提供冷却加压流。例如，涡流管128可用于使气态二氧化碳流离心，以使冷流动流与热流动流分离，其中较冷的流动流被引导回泵系统100，以向轴承组(例如，箔片轴承116的内衬里和轴颈衬里)提供润滑。例如，轴承组的润滑允许推力轴承108由于流体动力膜的存在而防止接触径向轴109，允许旋转部分相对于泵系统100的静态部分高速旋转，流体动力膜由于这些泵系统100结构之间的润滑而形成。例如，涡流管128允许高度压缩的空气流(例如，经由泵出口区段130从出口129产生)穿过设计成使空气在涡流管128内切向移动的喷嘴，导致高速涡流移动。涡流管喷嘴迫使旋流气流改变其方向，并穿过处于旋转壳层形式的管128的长度，如结合图3更详细地描述的。

例如，涡流管128包括控制阀145，控制阀145相对于热次级流提取区段140径向定位。控制阀145允许一部分空气作为泄漏流158逸出，迫使剩余空气作为第二涡流返回到涡流管的内区段。涡流的形成使得热空气在通过冷却次级流区段142离开涡流管并进入泵系统100之前，以热量的形式释放动能(例如，在热次级流提取区段140内)。控制阀145可用于调节冷空气量和对应空气温度。冷却空气存在于涡流管128的冷却次级流区段142并进入泵系统100，继续经由冷却空气流165冷却冷却套125，其中冷却空气进一步分成朝向泵系统100结构(例如，轴承腔)的冷却空气流175、180、185移动。例如，代替围绕与泵系统100相关联的电动机的冷却套125使用冷却介质(例如，水/乙二醇混合物)，源自涡流管128的冷却次级流区段142的冷却次级流可用于冷却电动机壳体(例如，冷却套125)。

图2示意性地示出了根据本文公开的教导的用于润滑超临界二氧化碳泵系统100的轴承的涡流管202的示例横截面视图200。在图2的示例中，涡流管202包括细长的冷却次级流区段205，用于将冷却次级流引向泵系统100的轴承。例如，与经由冷却套125朝向泵系统100的轴承传输冷却空气的涡流管128的冷却次级流区段142相比，涡流管202的冷却次级流区段205经由泵系统轴承入口206直接朝向推力轴承108(例如，与径向轴109接触)传输冷却空气。在图2的示例中，涡流管202冷却流可以使用图1的控制阀145来调节，以确定与进入泵系统100的接收流体163混合以被压缩并经由泵出口区段130进一步释放到涡流管202中的泄漏流158的量。在一些示例中，用于经由涡流管128、202向泵系统100提供冷却的次级流可以从泵系统100的入口和/或出口提取。在本文公开的示例中，涡流冷却控制器电路190可用于调节控制阀145，以基于定位在泵系统100中的传感器，确定所需的冷却量，如结合图5-6更详细地描述的。然而，控制阀145可以是主动的或被动的。

图3示意性地示出了根据本文公开的教导的用于泵系统100内的气体介质温度降低的涡流管302的示例横截面视图300。在图3的示例中，涡流管302接收源自泵系统100的热次级流提取物305，如结合图1所描述的。例如，源自泵系统100的热次级流提取物305可以是存在于图1的压缩机壳103中的流的一部分。为了达到目标压力和/或温度，可以在整个系统中使用被动阀(例如，控制阀308、309和初级排气安全阀(VRV)阀327、330)。在图1的示例中，热次级流提取物305在涡流管入口310处被供给到涡流管302中，其中冷却空气流312朝向涡流管302的右侧移动，并且较热空气流311响应于涡流管302启动空气流311、312与通过涡流管入口310进入的原始热次级流提取物305的分离而朝向涡流管302的左侧移动。如结合图1所描述的，注入到涡流管中的高度压缩空气导致了高速涡流移动，这允许了部分空气作为泄漏流158通过控制阀145逸出。在图3的示例中，第一喷射器管316可以使用源自热次级流提取物305的次级流的一部分315来驱动和/或泵送图1的泄漏流158通过排放管线318，排放管线318将泄漏流158导向泵系统100的入口101。在图3的示例中，进入涡流管入口310的热次级流提取物305形成涡流移动313，涡流移动313迫使较热空气流311朝向排放管线318移动。例如，喷嘴320迫使从涡流管入口310进入的旋流气流改变其方向并行进通过管的长度(例如，作为涡流移动313)。涡流管302的端部处的锥形阀314允许一部分空气逸出到排放管线318中，而剩余空气反转方向并移动作为较大外涡流内的第二涡流，内涡流以热量的形式释放动能并以冷却空气流312的形式通过喷嘴320进入第二喷射器管321。在一些示例中，控制锥形阀314(例如，图1和/或2的控制阀145)允许调整冷却空气流312的量和/或温度。

在图3的示例中，进入第二喷射器管321的冷却空气流312的压力(例如，4000psi等)高于进入锥形阀314的较热空气流311的压力(例如，1000psi等)。在本文公开的示例中，控制阀308、309可用于控制进入第一喷射器管316和/或第二喷射器管321的热次级流提取物305的附加流的量。例如，涡流冷却控制器电路190维持锥形阀314处的压力，以将泄漏流158推入排放管线318中。例如，控制阀308可用于控制进入第一喷射器管316的热次级流提取部分315(例如，增加流导致进入排放管线318的泄漏流158的增加速度，相对于泵系统100的入口101处的压力，增加第一喷射器管316处的压力)。在一些示例中，控制阀309调节热次级流提取物305进入第二喷射器管321的流量，以推动(例如，喷射)冷却空气流312通过第二喷射器管321。在图3的示例中，冷却空气流312可以在前往图2的泵系统轴承入口206的途中，穿过初级排气安全阀(VRV)323、327和/或次级VRV 330，以向轴承(例如，图1和/或2的推力轴承108)提供冷却空气流。虽然在图3的示例中，涡流管302被定位成向推力轴承108提供冷却空气流，但是涡流管302可以任何其他方式定位，以冷却泵系统100的其他和/或附加部件(例如，冷却套125)。由于空气温度的降低，空气压力也显著地从与热次级流提取物305相关联的初始压力降低(例如，压力降低75％等)。

在图3的示例中，当冷却空气流312具有第一压力325(例如，P1)时，冷却空气流312经由初级VRV 323朝向泵系统轴承入口206行进，第一压力325(例如，P1)大于或等于经由轴承入口206进入泵系统100所需的目标压力335(例如，Ptarget)(例如，P1≥Ptarget)。如果第一压力325低于目标压力335，则冷却空气流312继续行进通过第二喷射器管321。例如，冷却空气流312行进到渐缩喷嘴322中，这使气流变窄，从而使压力从第一压力325增加到第二压力328(例如，P2)。如果第二压力328大于或等于目标压力335并且第一压力325小于目标压力335(例如，P2≥Ptarget，P1和P1<Ptarget)，则冷却空气流312经由初级VRV 327并朝向轴承入口206行进。冷却空气流312可以在离开渐缩喷嘴322之后，进一步行进进入渐扩喷嘴324，导致第三压力332(例如，P3)，第三压力332经由次级VRV 330离开第二喷射器管321，并且现在足够高，以匹配和/或超过行进到轴承入口206所需的目标压力335。例如，当第三压力332大于或等于目标压力335并且第二压力328和第一压力325小于目标压力335(例如，P3≥Ptarget，P2和P1＜Ptarget)时，冷却空气流312经由次级VRV 330朝向泵系统100行进。

图4示意性地示出了根据本文公开的教导的涡流管401的示例横截面视图400，涡流管401作为热交换器系统的一部分，用于冷却提供给超临界二氧化碳泵系统100的轴承的润滑流。在图4的示例中，压缩空气可以从飞行器发动机402中排出，以生成引气404，并且使引气404经由涡流管入口406穿过涡流管401。例如，如结合图3所描述的，引气404的温度在涡流管401内下降，导致从涡流管401通向热交换器408的冷却空气流输出407，使得次级流提取物穿过热交换器408。同样地，热交换器408接收源自泵系统100的热次级流提取物410，并且给定源自涡流管401的进入冷却空气流输出407，则可用于冷却热次级流提取物410，将冷却空气415提供回到泵系统100中，以帮助泵系统100的电动机和/或轴承的热管理。在一些示例中，涡流冷却控制器电路190使用一个或多个控制阀(例如，图1的控制阀145和/或图3的锥形阀314)来控制进入热交换器408的冷却空气流输出407的量。

图5是根据本公开的教导的可以并入开发的超临界二氧化碳泵100中的图1的示例涡流冷却控制器电路190的框图500。图1的涡流冷却控制器电路190可以通过执行指令的处理器电路(诸如中央处理单元)而被实例化(例如，创建其实例、使其存在任何时间长度、具体化、实施等)。附加地或替代地，图1的涡流冷却控制器电路190通过被构造成执行对应于指令的操作的ASIC或FPGA而被实例化(例如，创建其实例、使其存在任何时间长度、具体化、实施等)。应当理解的是，图5的一些或全部电路因而可以在相同或不同时间被实例化。一些或全部电路可以例如以在硬件上同时执行和/或在硬件上串行执行的一个或多个线程而被实例化。此外，在一些示例中，图5的一些或全部电路可以由执行指令的微处理器电路来实施，以实施一个或多个虚拟机和/或容器。

涡流冷却控制器电路190包括示例操作状态识别器电路504、示例控制阀识别器电路506、示例冷却空气流路线确定器电路508、示例传感器电路510、示例调节器电路511和示例数据存储部512。在图5的示例中，涡流冷却控制器电路190与定位在飞行器514上的泵系统516(例如，图1的泵系统100)通信。

操作状态识别器电路504确定与定位在飞行器514上的泵系统100相关联的操作状态。例如，操作状态识别器电路504确定泵系统100(例如，超临界二氧化碳泵系统)是否被接合。在一些示例中，操作状态识别器电路504基于指示整个泵系统100的压力和/或温度的传感器电路510，确定泵系统100是否在期望的温度和/或压力下操作。在一些示例中，操作状态识别器电路504确认泵系统100是否包括用于将冷却次级流导向泵系统100结构的热交换器(例如，热交换器408)和/或涡流管(例如，涡流管128、202、302、401)，泵系统100结构需要冷却空气来用于最佳操作(例如，冷却套125、推力轴承108等)。在一些示例中，操作状态识别器电路504识别涡流管(例如，涡流管128、202、302、401)相对于泵系统100的定位(例如，涡流管128根据图1被定位用于冷却冷却套和推力轴承，涡流管202根据图2被定位用于冷却轴承108，和/或涡流管401被定位用于冷却源自飞行器发动机的引气等)。

控制阀识别器电路506识别定位在整个涡流管系统中的控制阀。例如，控制阀识别器电路506确定在基于涡流管的热管理系统中所包含的阀的数量。在一些示例中，控制阀识别器电路506识别用于调节进入排放管线318的泄漏流的图1-2的控制阀145和/或图3的锥形阀314。在一些示例中，控制阀识别器电路506识别与调节热次级流提取物305进入第一喷射器管316和/或第二喷射器管321相关联的控制阀(例如，控制阀308、309)。在一些示例中，控制阀识别器电路506识别与冷却空气流312通入泵系统轴承入口206相关联的控制阀(例如，控制阀323、327、330)。

冷却空气流路线确定器电路508基于与操作状态识别器电路504和/或控制阀识别器电路506相关联的输出，识别冷却空气流路线(例如，冷却次级流142、205、312、407)。在一些示例中，冷却空气流路线确定器电路508基于用于向泵系统100提供热次级流提取物的基于涡流管的热管理系统的类型，识别接合的控制阀。

传感器电路510从定位在整个泵系统100和/或涡流管(例如，涡流管128、202、302、401)中的传感器接收输入。在一些示例中，传感器电路510从温度传感器、压力传感器、和/或定位成监测进入泵系统100的冷却空气流和/或整体泵系统100状态的任何其他类型的传感器接收输入。在一些示例中，传感器电路510识别与涡流管冷却机构相关联的压力(例如，第一压力325、第二压力328、第三压力332、目标压力335)。

调节器电路511控制与调节热次级流提取物相关联的控制阀(例如，控制阀145、锥形阀314等)。例如，基于从传感器电路510接收到的传感器输入(例如，源自定位在整个泵系统100和/或涡流管128、202、302、401中的温度传感器、压力传感器等)，调节器电路511调节朝向泵系统100行进的冷却空气流，以增加和/或减少空气流温度、速度等。

数据存储部512可以用于存储与操作状态识别器电路504、控制阀识别器电路506、冷却空气流路线确定器电路508、传感器电路510和/或调节器电路511相关联的任何信息。图5所示示例的示例数据存储部512可以由用于存储数据的任何存储器、存储装置和/或存储盘(诸如闪存、磁介质、光介质等)来实施。此外，存储在示例数据存储部512中的数据可以处于任何数据格式，诸如二进制数据、逗号分隔数据、制表符分隔数据、结构化查询语言(SQL)结构、图像数据等。

在一些示例中，设备包括用于识别泵系统100的操作状态的装置。例如，用于识别操作状态的装置可以由操作状态识别器电路504来实施。在一些示例中，操作状态识别器电路504可以通过处理器电路(诸如图7的示例处理器电路712)来被实例化。附加地或替代地，操作状态识别器电路504可以通过硬件、软件和/或固件的任何其他组合来被实例化。例如，操作状态识别器电路504可以由至少一个或多个硬件电路(例如，处理器电路、离散和/或集成模拟和/或数字电路、FPGA、ASIC、XPU、比较器、运算放大器(op-amp)、逻辑电路等)来实施，至少一个或多个硬件电路被构造成执行一些或全部机器可读指令和/或进行对应于机器可读指令的一些或全部操作，而不执行软件或固件，但是其他结构同样是合适的。

在一些示例中，设备包括用于识别泵系统100的控制阀的装置。例如，用于识别控制阀的装置可以由控制阀识别器电路506来实施。在一些示例中，控制阀识别器电路506可以通过处理器电路(诸如图7的示例处理器电路712)来被实例化。附加地或替代地，控制阀识别器电路506可以通过硬件、软件和/或固件的任何其他组合来被实例化。例如，控制阀识别器电路506可以由至少一个或多个硬件电路(例如，处理器电路、离散和/或集成模拟和/或数字电路、FPGA、ASIC、XPU、比较器、运算放大器(op-amp)、逻辑电路等)来实施，至少一个或多个硬件电路被构造成执行一些或全部机器可读指令和/或进行对应于机器可读指令的一些或全部操作，而不执行软件或固件，但是其他结构同样是合适的。

在一些示例中，设备包括用于确定冷却空气流路线的装置。例如，用于确定冷却空气流路线的装置可以由冷却空气流路线确定器电路508来实施。在一些示例中，冷却空气流路线确定器电路508可以通过处理器电路(诸如图7的示例处理器电路712)来被实例化。附加地或替代地，冷却空气流路线确定器电路508可以通过硬件、软件和/或固件的任何其他组合来被实例化。例如，冷却空气流路线确定器电路508可以由至少一个或多个硬件电路(例如，处理器电路、离散和/或集成模拟和/或数字电路、FPGA、ASIC、XPU、比较器、运算放大器(op-amp)、逻辑电路等)来实施，至少一个或多个硬件电路被构造成执行一些或全部机器可读指令和/或进行对应于机器可读指令的一些或全部操作，而不执行软件或固件，但是其他结构同样是合适的。

在一些示例中，设备包括用于感测的装置。例如，用于感测的装置可以由传感器电路510来实施。在一些示例中，传感器电路510可以通过处理器电路(诸如图7的示例处理器电路712)来被实例化。附加地或替代地，传感器电路510可以通过硬件、软件和/或固件的任何其他组合来被实例化。例如，传感器电路510可以由至少一个或多个硬件电路(例如，处理器电路、离散和/或集成模拟和/或数字电路、FPGA、ASIC、XPU、比较器、运算放大器(op-amp)、逻辑电路等)来实施，至少一个或多个硬件电路被构造成执行一些或全部机器可读指令和/或进行对应于机器可读指令的一些或全部操作，而不执行软件或固件，但是其他结构同样是合适的。

在一些示例中，设备包括用于调节的装置。例如，用于调节的装置可以由调节器电路511来实施。在一些示例中，调节器电路511可以通过处理器电路(诸如图7的示例处理器电路712)来被实例化。附加地或替代地，调节器电路511可以通过硬件、软件和/或固件的任何其他组合来被实例化。例如，调节器电路511可以由至少一个或多个硬件电路(例如，处理器电路、离散和/或集成模拟和/或数字电路、FPGA、ASIC、XPU、比较器、运算放大器(op-amp)、逻辑电路等)来实施，至少一个或多个硬件电路被构造成执行一些或全部机器可读指令和/或进行对应于机器可读指令的一些或全部操作，而不执行软件或固件，但是其他结构同样是合适的。

虽然图5中示出了实施图1的涡流冷却控制器电路190的示例方式，但是图5中示出的一个或多个元件、过程和/或装置可以以任何其他方式被组合、划分、重新布置、省略、消除和/或实施。进一步地，操作状态识别器电路504、控制阀识别器电路506、冷却空气流路线确定器电路508、传感器电路510、调节器电路511，和/或更一般地，图1的涡流冷却控制器电路190可以由硬件、软件、固件和/或硬件、软件和/或固件的任何组合来实施。因此，例如，操作状态识别器电路504、控制阀识别器电路506、冷却空气流路线确定器电路508、传感器电路510、调节器电路511中的任何，和/或更一般地，图1的示例涡流冷却控制器电路190可以由处理器电路、模拟电路、数字电路、逻辑电路、可编程处理器、可编程微控制器、图形处理单元(GPU)、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置(PLD)和/或现场可编程逻辑装置(FPLD)(诸如现场可编程门阵列(FPGA))来实施。更进一步地，示例涡流冷却控制器电路190可以包括除了图5中所示的那些之外或替代图5中所示的那些的一个或多个元件、过程和/或装置，和/或可以包括多于一个的任何或全部所示元件、过程和装置。

图6显示了表示用于实施涡流冷却控制器电路190的示例硬件逻辑电路、机器可读指令、硬件实施的状态机和/或其任何组合的流程图。机器可读指令可以是由处理器电路(诸如下面结合图7讨论的示例处理器平台700中所示的处理器电路712)执行的一个或多个可执行程序或可执行程序的部分。程序可以体现在存储在一个或多个非暂时性计算机可读存储介质上的软件中，一个或多个非暂时性计算机可读存储介质诸如光盘(CD)、软盘、硬盘驱动器(HDD)、固态驱动器(SSD)、数字通用盘(DVD)、蓝光光盘、易失性存储器(例如，任何类型的随机存取存储器(RAM)等)、或非易失性存储器(例如，电可擦可编程只读存储器(EEPROM)、FLASH存储器、HDD、SSD等)，与位于一个或多个硬件装置中的处理器电路相关联，但是整个程序和/或其部分可以替代地由一个或多个硬件装置执行，而不是由处理器电路执行，和/或体现在固件或专用硬件中。机器可读指令可以分布在多个硬件装置上和/或由两个或更多个硬件装置(例如，服务器和客户端硬件装置)执行。例如，客户端硬件装置可以由端点客户端硬件装置(例如，与用户相关联的硬件装置)或中间客户端硬件装置(例如，可以促进服务器和端点客户端硬件装置之间的通信的无线电接入网络(RAN)网关)来实施。类似地，非暂时性计算机可读存储介质可以包括位于一个或多个硬件装置中的一个或多个介质。进一步地，尽管参考图6所示的流程图描述了示例程序，但是可以替代地使用实施图1的示例涡流冷却控制器电路190的许多其他方法。例如，可以改变方框的执行顺序，和/或可以改变、消除或组合所描述的一些方框。附加地或替代地，任何或全部方框可以由被构造成在不执行软件或固件的情况下进行相应操作的一个或多个硬件电路(例如，处理器电路、离散和/或集成模拟和/或数字电路、FPGA、ASIC、比较器、运算放大器(op-amp)、逻辑电路等)来实施。处理器电路可以分布在不同的网络位置和/或对于一个或多个硬件装置(例如，单核处理器(例如，单核中央处理器单元(CPU))、单机中的多核处理器(例如，多核CPU、XPU等)、分布在服务器机架的多个服务器上的多个处理器、分布在一个或多个服务器机架上的多个处理器、位于相同封装中的CPU和/或FPGA(例如，相同的集成电路(IC)封装或位于两个或更多个分开壳体中等)是本地的。

本文描述的机器可读指令可以以压缩格式、加密格式、分段格式、编译格式、可执行格式、打包格式等中的一个或多个来被存储。本文描述的机器可读指令可以被存储为可用于创建、制造和/或产生机器可执行指令的数据或数据结构(例如，作为指令、代码、代码表示等的部分)。例如，机器可读指令可以被分段，并且被存储在位于网络或网络集合(例如，在云中、在边缘装置中等)的相同或不同位置处的一个或多个存储装置和/或计算装置(例如，服务器)上。机器可读指令可能需要安装、修改、适配、更新、组合、补充、配置、解密、解压缩、解包、分发、重新分配、编译等中的一个或多个，以便使它们由计算装置和/或其他机器直接可读、可判读和/或可执行。例如，机器可读指令可以以单独压缩、加密的多个部分被存储，和/或被存储在分开的计算装置上，其中这些部分在解密、解压缩和/或组合时，形成一组机器可执行指令，该一组机器可执行指令实施一个或多个操作，该一个或多个操作可以一起形成程序，诸如本文描述的程序。

在另一示例中，机器可读指令可以以它们可以被处理器电路读取但需要添加库(例如，动态链接库(DLL))、软件开发工具包(SDK)、应用程序编程接口(API)等的状态来被存储，以便在特定计算装置或其他装置上执行机器可读指令。在另一示例中，机器可读指令可能需要在机器可读指令和/或对应程序可以全部或部分执行之前被配置(例如，设定存储、数据输入、网络地址记录等)。因此，如本文所使用的机器可读介质可以包括机器可读指令和/或程序，而不考虑机器可读指令和/或程序在存储时或以其他方式静止或传输时的特定格式或状态。

本文描述的机器可读指令可以由任何过去、现在或将来的指令语言、脚本语言、编程语言等来表示。例如，机器可读指令可以使用以下任何语言来表示：C、C++、Java、C#、Perl、Python、JavaScript、超文本标记语言(HTML)、结构化查询语言(SQL)、Swift等。

如上所述，图6的示例操作可以使用存储在一个或多个非暂时性计算机和/或机器可读介质(诸如光存储装置、磁存储装置、HDD、闪存、只读存储器(ROM)、CD、DVD、高速缓存、任何类型的RAM、寄存器和/或信息被存储任何持续时间(例如，延长时段、永久地、短暂情况、临时缓冲和/或缓存信息)的任何其他存储装置或存储盘)上的可执行指令(例如，计算机和/或机器可读指令)来实施。如本文所用，术语非暂时性计算机可读介质、非暂时性计算机可读存储介质、非暂时性机器可读介质和非暂时性机器可读存储介质被明确限定为包括任何类型的计算机可读存储装置和/或存储盘，并且不包括传播信号且不包括传输介质。如本文所用，术语“计算机可读存储装置”和“机器可读存储装置”被限定为包括任何物理(机械和/或电气)结构以存储信息，但不包括传播信号且不包括传输介质。计算机可读存储装置和机器可读存储装置的示例包括任何类型的随机存取存储器、任何类型的只读存储器、固态存储器、闪存、光盘、磁盘、磁盘驱动器和/或独立磁盘冗余阵列(RAID)系统。如本文所用，术语“装置”是指诸如机械和/或电气器材、硬件和/或电路的物理结构，其可以或可以不由计算机可读指令、机器可读指令等配置，和/或被制造以执行计算机可读指令、机器可读指令等。

图6是表示示例机器可读指令600的流程图，示例机器可读指令600可以由示例处理器电路执行，以实施图5的涡流冷却控制器电路190。在图6的示例中，操作状态识别器电路504确定泵系统100的操作状态(例如，开/关状态)。在一些示例中，操作状态识别器电路504基于泵系统100与其相关联的另一个系统(例如，飞行器、燃气涡轮发动机等)的操作状态，识别是否应该启动泵系统100(方框602)。在图6的示例中，控制阀识别器电路506识别定位在泵系统100中的涡流管和/或控制阀(方框604)。例如，控制阀识别器电路506识别涡流管如何联系到泵系统100(例如，作为图1的涡流管128，以向冷却套和推力轴承提供冷却空气流，作为图2的涡流管202，以直接向推力轴承提供冷却空气流，和/或作为图4的涡流管401，以向热交换器408提供冷却空气流输出407)。控制阀识别器电路506识别与涡流管系统的特定定位相关联的控制阀(例如，图1和/或2的控制阀145、图3的锥形阀314、图4的控制阀308、309、323、327、330等)。在图6的示例中，冷却空气流路线确定器电路508确定经由泵系统100的冷却空气流路线(方框606)。例如，冷却空气流路线确定器电路508基于与用于向泵系统100部件(例如，冷却套、推力轴承等)提供冷却空气流的热管理系统相关联的涡流管的定位和/或控制阀的定位，识别源自涡流管的冷却空气流的路径。例如，多个泵系统100可以存在于一个位置，使得对系统中的涡流管的定位的识别促进了对冷却次级空气流从涡流管向泵系统的调节。传感器电路510识别整个泵系统100和/或涡流管部件(例如，第一喷射器管316、第二喷射器管321等)的温度和/或压力(方框608)。例如，传感器电路510确定涡流管系统的各种区域(例如，第一喷射器管316、第二喷射器管321)处的温度和/或压力，和/或将所需的压力测量值(例如，目标压力335)与压力读数比较，压力读数与第一压力325、第二压力328和/或第三压力332相关联。在一些示例中，调节器电路511基于在可能需要冷却空气流的各种区域(例如，推力轴承、冷却套等)处获取到的传感器读数，确定泵系统100中是否需要附加冷却(方框610)。如果需要附加冷却(例如，实际温度高于所需温度)，调节器电路511使用控制阀145、锥形阀314和/或定位在整个热管理系统中的任何其他阀(例如，控制阀308、309、323、327、330等)，调节温度、压力和/或气流速度。例如，调节器电路511调节控制阀，以调整穿过泵系统的冷却空气流温度、速度和/或体积(方框612)。例如，虽然系统中的一些控制阀是被动的，但是可以使用调节器电路511调节主动控制阀。一旦操作状态识别器电路504确定泵系统循环完成(方框614)，涡流冷却控制器电路190就处于待命状态，直到泵系统再次激活。否则，如果操作状态识别器电路504确定泵系统循环尚未完成，则可以使用传感器电路510获取附加读数，以确定是否要执行附加冷却，并且使用调节器电路511启动调节。

图7是示例处理器平台700的框图，示例处理器平台700被构造为执行和/或实例化图6的机器可读指令和/或操作，以实施图1的涡流冷却控制器电路190。处理器平台700可以是例如服务器、个人计算机、工作站、自学习机(例如，神经网络)、移动装置(例如，手机、智能手机、平板(诸如iPad^TM))、个人数字助理(PDA)、互联网器具、DVD播放器、CD播放器、数字录像机、蓝光播放器、游戏机、个人录像机、套装顶盒、耳机(例如，增强现实(AR)耳机、虚拟现实(VR)耳机等)或其他可穿戴装置、或任何其他类型的计算装置。

所示示例的处理器平台700包括处理器电路712。所示示例的处理器电路712是硬件。例如，处理器电路712可以由来自任何期望系列或制造商的一个或多个集成电路、逻辑电路、FPGA、微处理器、CPU、GPU、DSP和/或微控制器来实施。处理器电路712可以由一个或多个基于半导体(例如，基于硅)的装置来实施。在该示例中，处理器电路712实施操作状态识别器电路504、控制阀识别器电路506、冷却空气流路线确定器电路508、传感器电路510和/或调节器电路511。

所示示例的处理器电路712包括本地存储器713(例如，高速缓存、寄存器等)。所示示例的处理器电路712通过总线718与包括易失性存储器714和非易失性存储器716的主存储器通信。易失性存储器714可以由同步动态随机存取存储器(SDRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、动态随机存取存储器和/或任何其他类型的RAM装置来实施。非易失性存储器716可以由闪存和/或任何其他期望类型的存储器装置来实施。对所示示例的主存储器714、716的访问由存储器控制器717控制。

所示示例的处理器平台700还包括接口电路720。接口电路720可以根据任何类型的接口标准，诸如以太网接口、通用串行总线(USB)接口、接口、近场通信(NFC)接口、外围部件互连(PCI)接口和/或外围部件互连高速(PCIe)接口，由硬件来实施。

在所示示例中，一个或多个输入装置722被连接到接口电路720。输入装置722允许用户将数据和/或命令输入到处理器电路712中。输入装置722可以由例如音频传感器、麦克风、相机(静态或视频)、键盘、按钮、鼠标、触摸屏、轨迹板、轨迹球、等值点装置(isopointdevice)和/或语音识别系统来实施。

一个或多个输出装置724也连接到所示示例的接口电路720。输出装置724可以由例如显示装置(例如，发光二极管(LED)、有机发光二极管(OLED)、液晶显示器(LCD)、阴极射线管(CRT)显示器、原地切换(IPS)显示器、触摸屏等)、触觉输出装置、打印机和/或扬声器来实施。因此，所示示例的接口电路720通常包括图形驱动卡、图形驱动芯片和/或诸如GPU的图形处理器电路。

所示示例的接口电路720还包括通信装置，诸如发射器、接收器、收发器、调制解调器、住宅网关、无线接入点和/或网络接口，以促进通过网络726与外部机器(例如，任何种类的计算装置)的数据交换。通信可以通过例如以太网连接、数字用户线(DSL)连接、电话线连接、同轴电缆系统、卫星系统、现场无线系统、蜂窝电话系统、光学连接等。

所示示例的处理器平台700还包括一个或多个大容量存储装置728，以存储软件和/或数据。这种大容量存储装置728的示例包括磁存储装置、光存储装置、软盘驱动器、HDD、CD、蓝光磁盘驱动器、独立磁盘冗余阵列(RAID)系统、诸如闪存装置的固态存储装置、以及DVD驱动器。

可以由图6的机器可读指令实施的机器可执行指令732可以被存储在大容量存储装置728中、易失性存储器714中、非易失性存储器716中和/或诸如CD或DVD的可移动非暂时性计算机可读存储介质上。

从上文中将理解的是，已经公开了示例系统、方法、设备和制品，其允许使用涡流管代替热交换器来控制热能，以将工作流体和/或系统的部件维持在一定温度范围内。在本文公开的示例中，来自发动机(例如，飞行器发动机)的压缩空气可以穿过涡流管，使得涡流管中的空气温度下降，由此产生的冷却空气穿过热交换器。此外，涡流管的使用可用于消除与用于次级流和电动机冷却的热交换器和/或现有热交换器网络相关联的附加重量。因此，本文公开的用于超临界二氧化碳泵的涡流冷却次级流的方法和设备通过有效的热管理改进了整体电动机的稳定性和可靠性。

本文公开了用于超临界二氧化碳泵的涡流冷却次级流的示例方法和设备。进一步的示例及其组合包括以下内容：

示例1包括一种热管理系统，包括：热次级流提取区段，所述热次级流提取区段流体联接到泵系统的出口；冷却次级流区段，所述冷却次级流区段流体联接到所述热次级流提取区段，所述热次级流提取区段包括涡流管，以由所述热次级流提取区段的热次级流提取空气来生成冷却次级空气流；和轴承入口，所述轴承入口流体联接到所述冷却次级流区段，所述轴承入口定位成将所述冷却次级流导向到所述泵系统的轴承。

示例2包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述冷却次级流区段流体联接到所述泵系统的冷却套。

示例3包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述涡流管包括控制阀，以调节离开所述涡流管的泄漏流。

示例4包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述涡流管包括第一喷射器管和第二喷射器管，所述第一喷射器管接收所述热次级空气流提取物的泄漏流，并且所述第二喷射器管接收通向所述轴承入口的冷却次级空气流。

示例5包括任何前述条款所述的热管理系统，进一步包括第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀流体联接到所述第一喷射器管，并且所述第二控制阀流体联接到所述第二喷射器管。

示例6包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述第二喷射器管包括渐缩喷嘴和渐扩喷嘴。

示例7包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述渐缩喷嘴将冷却空气流通过初级排气安全阀引导向所述轴承入口，并且所述渐扩喷嘴将冷却空气流通过次级排气安全阀引导向所述轴承入口。

示例8包括任何前述条款所述的热管理系统，其中当所述冷却次级空气流的实际压力小于所需压力时，所述冷却次级空气流穿过所述渐缩喷嘴或所述渐扩喷嘴。

示例9包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述泵系统包括超临界二氧化碳泵。

示例10包括一种热管理系统，包括：涡流管，所述涡流管流体联接到飞行器发动机；和热交换器，所述热交换器流体联接到所述涡流管，以冷却从泵系统的出口进入的热次级流提取物，其中所述热交换器生成冷却次级空气流，以冷却所述泵系统的冷却套或推力轴承中的至少一个。

示例11包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述涡流管降低从所述飞行器发动机进入所述涡流管的空气的温度，所述空气在所述涡流管内分成热空气流提取物和所述冷却空气流提取物。

示例12包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述涡流管包括控制阀，以调节通向所述热交换器的所述冷却空气流提取物的温度或速度中的至少一个。

示例13包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述控制阀调节离开所述涡流管的泄漏流，所述泄漏流包括所述热空气流提取物。

示例14包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述泵系统是超临界二氧化碳泵系统。

示例15包括一种设备，包括：存储器；指令；和处理器电路，所述处理器电路执行所述指令，以：识别一个或多个控制阀，所述一个或多个控制阀定位成调节从涡流管到泵系统的冷却次级空气的流量；确定进入所述泵系统的所述冷却次级空气的温度或压力中的至少一个；并且调节所述一个或多个控制阀，以降低离开所述涡流管的所述冷却次级空气的温度，所述冷却次级空气冷却所述泵系统的冷却套或推力轴承中的至少一个。

示例16包括任何前述条款所述的设备，其中所述处理器电路识别从所述泵系统进入所述涡流管的热次级流提取物的压力。

示例17包括任何前述条款所述的设备，其中所述处理器电路调节第一控制阀或第二控制阀，以朝向锥形阀或喷射器管中的至少一个引导所述热次级流提取物，所述喷射器管定位在所述涡流管内部。

示例18包括任何前述条款所述的设备，其中所述处理器电路调节通过所述锥形阀的流量，以控制来自所述涡流管的泄漏流，所述泄漏流进入排放管，以使所述泄漏流返回到所述泵系统的入口。

示例19包括任何前述条款所述的设备，其中所述处理器电路调节通过所述喷射器管的渐缩喷嘴或渐扩喷嘴的所述冷却次级空气流。

示例20包括任何前述条款所述的设备，其中当所述冷却次级空气的压力小于进入所述泵系统的轴承入口所需的压力时，所述处理器电路调节初级排气安全阀或次级排气安全阀。

示例21包括一种设备，所述设备包括：用于识别一个或多个控制阀的装置，所述一个或多个控制阀定位成调节从涡流管到泵系统的冷却次级空气的流量；用于确定进入所述泵系统的所述冷却次级空气的温度或压力中的至少一个的装置；用于调节至少一个或多个所述控制阀以降低离开所述涡流管的所述冷却次级空气的温度的装置，所述冷却次级空气冷却所述泵系统的冷却套或推力轴承中的至少一个。

示例22包括任何前述条款所述的设备，其中用于确定温度或压力中的至少一个的所述装置包括识别从所述泵系统进入所述涡流管的热次级流提取物的压力。

示例23包括任何前述条款所述的设备，其中用于调节的所述装置调节第一控制阀或第二控制阀，以朝向锥形阀或喷射器管中的至少一个引导所述热次级流提取物，所述喷射器管定位在所述涡流管内部。

示例24包括任何前述条款所述的设备，其中用于调节的所述装置调节通过所述锥形阀的流量，以控制来自所述涡流管的泄漏流，所述泄漏流进入排放管，以使泄漏流返回到所述泵系统的入口。

示例25包括任何前述条款所述的设备，其中用于调节的所述装置调节通过所述喷射器管的渐缩喷嘴或渐扩喷嘴的所述冷却次级空气流。

示例26包括任何前述条款所述的设备，其中用于调节的所述装置在所述冷却次级空气的压力小于进入所述泵系统的轴承入口所需的压力时，调节初级排气安全阀或次级排气安全阀。

示例27包括一种方法，包括：识别一个或多个控制阀，所述一个或多个控制阀定位成调节从涡流管到泵系统的冷却次级空气的流量；确定进入所述泵系统的所述冷却次级空气的温度或压力中的至少一个；调节至少一个或多个所述控制阀，以降低离开所述涡流管的所述冷却次级空气的温度，所述冷却次级空气冷却所述泵系统的冷却套或推力轴承中的至少一个。

示例28包括任何前述条款所述的方法，进一步包括识别从所述泵系统进入所述涡流管的热次级流提取物的压力。

示例29包括任何前述条款所述的方法，进一步包括调节第一控制阀或第二控制阀，以朝向锥形阀或喷射器管中的至少一个引导所述热次级流提取物，所述喷射器管定位在所述涡流管内部。

示例30包括任何前述条款所述的方法，进一步包括调节通过所述锥形阀的流量，以控制来自所述涡流管的泄漏流，所述泄漏流进入排放管，以使泄漏流返回到所述泵系统的入口。

示例31包括任何前述条款所述的方法，进一步包括调节通过所述喷射器管的渐缩喷嘴或渐扩喷嘴的所述冷却次级空气流。

示例32包括任何前述条款所述的方法，进一步包括当所述冷却次级空气的压力小于进入所述泵系统的轴承入口所需的压力时，调节初级排气安全阀或次级排气安全阀。

示例33包括一种热管理系统，包括：泵系统的出口；热次级流提取区段，热次级流提取区段导向离开所述泵系统出口的热次级空气流；冷却次级流区段，所述冷却次级流区段定位成接收冷却次级空气流，所述冷却次级空气流在涡流管内部生成，所述涡流管定位成接收所述热次级流提取空气；和轴承入口，所述轴承入口朝向所述泵系统的轴承，导向所述冷却次级流。

示例34包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述冷却次级流区段朝向所述泵系统的冷却套，引导冷却次级空气流。

示例35包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述涡流管包括控制阀，以调节离开所述涡流管的泄漏流。

示例36包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述涡流管包括第一喷射器管和第二喷射器管，所述第一喷射器管接收热次级空气流提取泄漏流，并且所述第二喷射器管接收通向所述轴承入口的冷却次级空气流。

示例37包括任何前述条款所述的热管理系统，进一步包括第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀调节进入所述第一喷射器管中的热次级空气流提取物，并且所述第二控制阀调节进入第二喷射器管中的热次级空气流提取物。

示例38包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述第二喷射器管包括渐缩喷嘴和渐扩喷嘴。

示例39包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述渐缩喷嘴通过初级排气安全阀引导冷却空气流朝向所述轴承入口，并且所述渐扩喷嘴通过次级排气安全阀引导冷却空气流朝向所述轴承入口。

示例40包括任何前述条款所述的热管理系统，其中当所述冷却次级空气流的实际压力小于所需压力时，所述冷却次级空气流穿过所述渐缩喷嘴或所述渐扩喷嘴。

示例41包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述泵系统包括超临界二氧化碳泵。

示例42包括一种热管理系统，包括：涡流管，所述涡流管定位成从飞行器发动机接收引气；和热交换器，所述热交换器定位成从所述涡流管接收冷却空气流，所述冷却空气流冷却从泵系统的出口进入的热次级流提取物，所述泵系统定位成从所述热交换器接收冷却次级空气流，其中来自所述热交换器的所述冷却次级空气流冷却所述泵系统的冷却套或推力轴承中的至少一个。

示例43包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述涡流管降低从所述飞行器发动机进入所述涡流管的所述引气的温度，所述引气在所述涡流管内部分成热空气流提取物和所述冷却空气流提取物。

示例44包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述涡流管包括控制阀，所述控制阀调节通向所述热交换器的所述冷却空气流提取物的温度或速度中的至少一个。

示例45包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述控制阀调节离开所述涡流管的泄漏流，所述泄漏流包括所述热空气流提取物。

示例46包括任何前述条款所述的热管理系统，其中所述泵系统是超临界二氧化碳泵系统。

以下权利要求通过引用并入本详细描述中。尽管本文公开了某些示例系统、方法、设备和制品，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，该专利涵盖了完全落入该专利权利要求范围内的所有系统、方法、设备和制品。

Claims (10)

1.一种热管理系统，其特征在于，包括：

热次级流提取区段，所述热次级流提取区段流体联接到泵系统的出口；

冷却次级流区段，所述冷却次级流区段流体联接到所述热次级流提取区段，所述热次级流提取区段包括涡流管，以由所述热次级流提取区段的热次级流提取空气来生成冷却次级空气流；和

轴承入口，所述轴承入口流体联接到所述冷却次级流区段，所述轴承入口定位成将所述冷却次级流导向到所述泵系统的轴承。

2.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，其中所述冷却次级流区段流体联接到所述泵系统的冷却套。

3.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，其中所述涡流管包括控制阀，以调节离开所述涡流管的泄漏流。

4.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，其中所述涡流管包括第一喷射器管和第二喷射器管，所述第一喷射器管接收所述热次级空气流提取物的泄漏流，并且所述第二喷射器管接收通向所述轴承入口的冷却次级空气流。

5.根据权利要求4所述的热管理系统，其特征在于，进一步包括第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀流体联接到所述第一喷射器管，并且所述第二控制阀流体联接到所述第二喷射器管。

6.根据权利要求5所述的热管理系统，其特征在于，其中所述第二喷射器管包括渐缩喷嘴和渐扩喷嘴。

7.根据权利要求6所述的热管理系统，其特征在于，其中所述渐缩喷嘴将冷却空气流通过初级排气安全阀引导向所述轴承入口，并且所述渐扩喷嘴将冷却空气流通过次级排气安全阀引导向所述轴承入口。

8.根据权利要求6所述的热管理系统，其特征在于，其中当所述冷却次级空气流的实际压力小于所需压力时，所述冷却次级空气流穿过所述渐缩喷嘴或所述渐扩喷嘴。

9.根据权利要求1所述的热管理系统，其特征在于，其中所述泵系统包括超临界二氧化碳泵。

10.一种热管理系统，其特征在于，包括：

涡流管，所述涡流管流体联接到飞行器发动机；和

热交换器，所述热交换器流体联接到所述涡流管，以冷却从泵系统的出口进入的热次级流提取物，

其中所述热交换器生成冷却次级空气流，以冷却所述泵系统的冷却套或推力轴承中的至少一个。