浮动瓦块以及燃烧室火焰筒

摘要

本发明公开了一种浮动瓦块以及燃烧室火焰筒，涉及航空发动机技术领域。解决了现有技术中火焰筒的浮动瓦块由于堵孔率的存在而导致结构局部高温的问题。该浮动瓦块包括两个以上扰流体以及连接在扰流体之间的两个以上连接体，其中：扰流体与连接体共同形成镂空的板状结构；扰流体之间的间隙和/或连接体之间的间隙和/或扰流体与连接体之间的间隙在板状结构的其中一侧部形成浮动瓦块的冷却气流进口，在板状结构的其中另一侧部形成浮动瓦块的冷却气流出口。该燃烧室火焰筒包括承力壳体以及本发明提供的浮动瓦块。本发明用于提高浮动瓦块的冷却效果以及使用寿命。

权利要求

1.一种浮动瓦块，其特征在于，所述浮动瓦块采用分层的形式，其包括两个以上扰流体(11)以及连接在所述扰流体(11)之间的两个以上连接体(12)，其中：所述扰流体(11)与所述连接体(12)共同形成镂空的板状结构；

所述扰流体(11)之间的间隙和/或所述连接体(12)之间的间隙和/或所述扰流体(11)与所述连接体(12)之间的间隙在所述板状结构的其中一侧部形成所述浮动瓦块(1)的冷却气流进口，在所述板状结构的其中另一侧部形成所述浮动瓦块(1)的冷却气流出口(4)；

所述扰流体(11)包括两个以上冷侧子扰流体(111)、两个以上热侧子扰流体(112)以及介于所述冷侧子扰流体(111)与所述热侧子扰流体(112)之间的中部子扰流体(113)，其中：所述冷侧子扰流体(111)与所述中部子扰流体(113)之间以及所述中部子扰流体(113)与所述热侧子扰流体(112)之间均通过所述连接体(12)相连；

所述冷侧子扰流体(111)之间的间隙形成所述冷却气流进口(3)，所述热侧子扰流体(112)之间的间隙形成所述冷却气流出口(4)；

每条所述热侧子扰流体(112)均呈条形，且其均包括扰流体本体部(1121)以及固设在所述扰流体本体部(1121)背离所述冷侧子扰流体(111)的一端侧部的导流凸缘(1122)，每条所述热侧子扰流体(112)上的所述导流凸缘(1122)均能同与其相邻的另一条所述热侧子扰流体(112)形成一条近似水平状的出口缝隙(40)，且不同的所述热侧子扰流体(112)各自背离所述冷侧子扰流体(111)的表面均位于同一平面上。

2.根据权利要求1所述的浮动瓦块，其特征在于，所述中部子扰流体(113)的横截面为圆形或椭圆形，且其数目为两个以上，每个所述中部子扰流体(113)在所述浮动瓦块(1)的周向方向上介于相邻两个所述冷侧子扰流体(111)之间且正对所述冷却气流进口(3)。

3.根据权利要求1所述的浮动瓦块，其特征在于，所述冷却气流进口(3)包括两条以上入口缝隙(30)。

4.根据权利要求3所述的浮动瓦块，其特征在于，所述入口缝隙(30)的最大延伸方向与所述浮动瓦块(1)的周向方向相一致。

5.根据权利要求4所述的浮动瓦块，其特征在于，不同的所述入口缝隙(30)在所述浮动瓦块(1)轴向方向上的尺寸相一致，且相邻的两条所述入口缝隙(30)的间距相一致。

6.根据权利要求3所述的浮动瓦块，其特征在于，所述冷侧子扰流体(111)呈条形，每条所述冷侧子扰流体(111)均能同与其相邻的另一条所述冷侧子扰流体(111)形成一条所述入口缝隙(30)。

7.根据权利要求6所述的浮动瓦块，其特征在于，所述冷侧子扰流体(111)的横截面为半圆形，且所述冷侧子扰流体(111)的横截面为圆弧的部分接近所述热侧子扰流体(112)。

8.根据权利要求1所述的浮动瓦块，其特征在于，所述冷却气流出口(4)包括两条以上出口缝隙(40)，不同的所述出口缝隙(40)的出流方向相平行，且由所述出口缝隙(40)流出的冷却气流能在所述热侧子扰流体(112)背离所述冷侧子扰流体(111)的表面形成冷却气膜。

9.根据权利要求8所述的浮动瓦块，其特征在于，所述出口缝隙(40)的最大延伸方向与所述浮动瓦块(1)的周向方向相一致。

10.根据权利要求9所述的浮动瓦块，其特征在于，不同的所述出口缝隙(40)在所述浮动瓦块(1)轴向方向上的尺寸相一致，且相邻的两条所述出口缝隙(40)的间距相一致。

11.根据权利要求8所述的浮动瓦块，其特征在于，每条所述热侧子扰流体(112)各自背离所述冷侧子扰流体(111)的表面均涂布有热防护涂层。

12.根据权利要求8所述的浮动瓦块，其特征在于，所述热侧子扰流体(112)的横截面为水滴状，且相邻的所述热侧子扰流体(112)之间形成与所述出口缝隙(40)相连通的流线型冷却气流通道。

13.根据权利要求1－12任一所述的浮动瓦块，其特征在于，所述连接体(12)包括两个以上第一子连接体(121)以及两个以上第二子连接体(122)，其中：所述第一子连接体(121)连接在所述冷侧子扰流体(111)与所述中部子扰流体(113)之间；

所述第二子连接体(122)连接在所述中部子扰流体(113)与所述热侧子扰流体(112)之间；

所述第一子连接体(121)之间以及所述第二子连接体(122)之间的间隙形成冷却气流流道。

14.根据权利要求13所述的浮动瓦块，其特征在于，所述第一子连接体(121)以及所述第二子连接体(122)均呈柱状或板状。

15.根据权利要求13所述的浮动瓦块，其特征在于，在所述浮动瓦块(1)的周向方向上，相邻的两个所述第一子连接体(121)之间的间距相同；相邻的两个所述第二子连接体(122)之间的间距相同；和/或，在所述浮动瓦块(1)的轴向方向上，相邻的两个所述第一子连接体(121)之间的最小间距相同；相邻的两个所述第二子连接体(122)之间的最小间距相同。

16.一种燃烧室火焰筒，其特征在于，包括承力壳体(2)以及权利要求1－15任一所述的浮动瓦块(1)，其中：所述承力壳体(2)上设置有两个以上冷却气流通孔(21)，每个所述冷却气流通孔(21)的出流方向均朝向所述浮动瓦块(1)的冷却气流进口(3)。

说明书

浮动瓦块以及燃烧室火焰筒

技术领域

[0001] 本发明涉及航空发动机技术领域，尤其涉及一种浮动瓦块以及设置该浮动瓦块的燃烧室火焰筒。

背景技术

[0002] 航空发动机燃烧室火焰筒在温度高达2000K甚至更高温度的燃气中工作，现役发动机火焰筒材料不能长时间在如此恶劣的环境下工作，因此必须对燃烧室火焰筒进行冷却，以防止火焰筒被高温燃气烧坏而减少燃烧室或发动机的寿命。

[0003] 目前，航空发动机燃烧室火焰筒基本冷却方式有气膜冷却、对流气膜冷却、冲击气膜冷却、冲击/发散冷却和层板冷却等。现代先进高性能低污染排放的燃烧室，燃烧区温度更高，可供火焰筒筒冷却的气流量更少，这就迫切需要发展一种冷却效率更高，所需冷却气少的新型火焰筒冷却技术。

[0004] 如图1所示，现有技术中冲击/发散复合冷却方式的特点是冷却空气(或称冷却气流、冷却气、冷气)先对多孔壁面冷侧进行冲击冷却，然后进入浮动瓦块上斜切孔(或称：气膜微孔)内进行对流换热，流出小孔后在热侧壁面形成保护气膜(或称冷却气膜，简称气膜)，成为多次冷却。该冷却技术可充分利用冲击冷却换热系数高的特点强化壁内换热；斜切孔与壁面倾斜，增大了换热表面积，并使热侧气膜更加贴壁，减弱冷却流与热燃气的掺混，形成良好的全气膜保护；通过壁间压降分配可以优化换热和流阻之间的关联。它是一种双层壁结构形式，因此也给采用浮动壁结构技术带来方便。

[0005] 现有的冲击/发散冷却结构中，火焰筒内衬最高热区接近这一温度限制时，其它区域的壁温会较大程度地低于此温度限制，这样火焰筒内衬壁会有较大的温度梯度，冷却气未被最理想地利用。若要提高冷却效率，需增加瓦块上斜切孔数目，但由此将带来结构的强度和刚性以及多孔材料的壁厚较大，流阻损失不易控制等问题。为了既要增强火焰筒壁内的换热性能，又要解决材料的耐久性问题，现有技术还提供了一种采用层板全气膜冷却结构替换现有的斜切孔式浮动瓦块的技术方案，燃烧室上采用的这类层板全气膜冷却又称为准发散冷却。

[0006] 如图2所示，层板全气膜冷却采取主动强化换热的方法，充分发挥冷却空气的冷却潜力，因而大大减少了冷却空气的用量，其冷气流量可比常规冷却减少30％，特点如下：

[0007] 1、冷却气进入层板时抽吸孔口周围的附面层，使其变薄，强化对流换热，而后冲击壁面形成冲击对流换热；

[0008] 2、冷却气在多孔壁的内部扩展通道进行强迫对流换热；

[0009] 3、冷却气从层板热面小孔“浮现”出来时形成全气膜覆盖，阻止高温燃气与壁面直接接触。

[0010] 本申请人发现：现有技术至少存在以下技术问题：

[0011] 现有的层板全气膜冷却结构中，层板内的冷却空气传输通道易被氧化物堵塞引起流量变化，并造成堵塞局部高温。

[0012] 同时，且由于其采用整体式结构，同样易出现温度场分布不均匀而产生热应力，进而影响结构的耐久性。

发明内容

[0013] 本发明的其中一个目的是提出一种浮动瓦块以及设置该浮动瓦块的燃烧室火焰筒，解决了现有技术中火焰筒的浮动瓦块由于堵孔率的存在而导致结构局部高温的问题。。

[0014] 本发明优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

[0015] 为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

[0016] 本发明实施例提供的浮动瓦块，包括两个以上扰流体以及连接在所述扰流体之间的两个以上连接体，其中：

[0017] 所述扰流体与所述连接体共同形成镂空的板状结构；

[0018] 所述扰流体之间的间隙和/或所述连接体之间的间隙和/或所述扰流体与所述连接体之间的间隙在所述板状结构的其中一侧部形成所述浮动瓦块的冷却气流进口，在所述板状结构的其中另一侧部形成所述浮动瓦块的冷却气流出口。

[0019] 在一个优选或可选地实施例中，所述扰流体包括两个以上冷侧子扰流体、两个以上热侧子扰流体以及介于所述冷侧子扰流体与所述热侧子扰流体之间的中部子扰流体，其中：

[0020] 所述冷侧子扰流体与所述中部子扰流体之间以及所述中部子扰流体与所述热侧子扰流体之间均通过所述连接体相连；

[0021] 所述冷侧子扰流体之间的间隙形成所述冷却气流进口，所述热侧子扰流体之间的间隙形成所述冷却气流出口。

[0022] 在一个优选或可选地实施例中，所述中部子扰流体的横截面为圆形或椭圆形，且其数目为两个以上，每个所述中部子扰流体在所述浮动瓦块的周向方向上介于相邻两个所述冷侧子扰流体之间且正对所述冷却气流进口。

[0023] 在一个优选或可选地实施例中，所述冷却气流进口包括两条以上入口缝隙。

[0024] 在一个优选或可选地实施例中，所述入口缝隙的最大延伸方向与所述浮动瓦块的周向方向相一致。

[0025] 在一个优选或可选地实施例中，不同的所述入口缝隙在所述浮动瓦块轴向方向上的尺寸相一致，且相邻的两条所述入口缝隙的间距相一致。

[0026] 在一个优选或可选地实施例中，所述冷侧子扰流体呈条形，每条所述冷侧子扰流体均能同与其相邻的另一条所述冷侧子扰流体形成一条所述入口缝隙。

[0027] 在一个优选或可选地实施例中，所述冷侧子扰流体的横截面为半圆形，且所述冷侧子扰流体的横截面为圆弧的部分接近所述热侧子扰流体。

[0028] 在一个优选或可选地实施例中，所述冷却气流出口包括两条以上出口缝隙，不同的所述出口缝隙的出流方向相平行，且由所述出口缝隙流出的冷却气流能在所述热侧子扰流体背离所述冷侧子扰流体的表面形成冷却气膜。

[0029] 在一个优选或可选地实施例中，所述出口缝隙的最大延伸方向与所述浮动瓦块的周向方向相一致。

[0030] 在一个优选或可选地实施例中，不同的所述出口缝隙在所述浮动瓦块轴向方向上的尺寸相一致，且相邻的两条所述出口缝隙的间距相一致。

[0031] 在一个优选或可选地实施例中，每条所述热侧子扰流体均呈条形，且其均包括扰流本体部以及固设在所述扰流本体部背离所述冷侧子扰流体的一端侧部的导流凸缘，每条所述热侧子扰流体上的所述导流凸缘均能同与其相邻的另一条所述热侧子扰流体形成一条所述出口缝隙，且不同的所述热侧子扰流体各自背离所述冷侧子扰流体的表面均位于同一平面上。

[0032] 在一个优选或可选地实施例中，每条所述热侧子扰流体各自背离所述冷侧子扰流体的表面均涂布有热防护涂层。

[0033] 在一个优选或可选地实施例中，所述热侧子扰流体的横截面为水滴状，且相邻的所述热侧子扰流体之间形成与所述出口缝隙相连通的流线型冷却气流通道。

[0034] 在一个优选或可选地实施例中，所述连接体包括两个以上第一子连接体以及两个以上第二子连接体，其中：

[0035] 所述第一子连接体连接在所述冷侧子扰流体与所述中部子扰流体之间；

[0036] 所述第二子连接体连接在所述中部子扰流体与所述热侧子扰流体之间；

[0037] 所述第一子连接体之间以及所述第二子连接体之间的间隙形成冷却气流流道。

[0038] 在一个优选或可选地实施例中，所述第一子连接体以及所述第二子连接体均呈柱状或板状。

[0039] 在一个优选或可选地实施例中，在所述浮动瓦块的周向方向上，相邻的两个所述第一子连接体之间的间距相同；相邻的两个所述第二子连接体之间的间距相同；和/或，[0040] 在所述浮动瓦块的轴向方向上，相邻的两个所述第一子连接体之间的最小间距相同；相邻的两个所述第二子连接体之间的最小间距相同。

[0041] 本发明实施例提供的燃烧室火焰筒，包括承力壳体以及本发明任一技术方案提供的浮动瓦块，其中：

[0042] 所述承力壳体上设置有两个以上冷却气流通孔，每个所述冷却气流通孔的出流方向均朝向所述浮动瓦块的冷却气流进口。

[0043] 基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

[0044] 本发明实施例提供的浮动瓦块中扰流体与连接体共同形成镂空的板状结构，由于其内部镂空，即使内部局部结构堵塞，邻侧(邻侧可以理解为：周围)的冷却气流依然能够均匀冷却堵塞区，避免了现有技术中采用孔洞结构导致局部结构堵塞而引发堵塞部分温度急剧升高的缺陷，所以解决了现有技术中火焰筒的浮动瓦块由于堵孔率的存在而导致结构局部高温的技术问题。

[0045] 同时，由于本发明中的浮动瓦块采用镂空离散化设计，依靠大量扰流体以及连接体形成的扰流柱结构进行加强换热，在增加冷却气流与瓦块固壁接触面积的同时，保证冷气充分包裹浮动瓦块的零部件结构，提高冷却气流对浮动瓦块的冷却效率，降低浮动瓦块的温度，使浮动瓦块各处温度更为均匀，由此还解决了现有的浮动瓦块冷气流与斜切孔接触表面积小，浮动瓦块温度高的技术问题。

附图说明

[0046] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0047] 图1为现有技术中采用冲击/发散冷却技术的双层壁结构的示意图；

[0048] 图2为现有技术中采用准发散冷却的多层多孔层板冷却结构的一张示意图；

[0049] 图3为现有技术中采用准发散冷却的多层多孔层板冷却结构的另一张示意图；

[0050] 图4为本发明实施例所提供的浮动瓦块的局部结构的一张示意图；

[0051] 图5为图4中其中一部分的放大示意图；

[0052] 图6为本发明实施例所提供的浮动瓦块的一张示意图；

[0053] 图7为本发明实施例所提供的浮动瓦块的又一张示意图；

[0054] 图8为图7所示浮动瓦块的A处的局部放大示意图；

[0055] 图9为图7所示浮动瓦块的B处的局部放大示意图；

[0056] 图10为沿图7中沿C-C线的剖视示意图；

[0057] 图11为设置本发明实施例所提供的浮动瓦块的燃烧室火焰筒的示意图；

[0058] 附图标记：1、浮动瓦块；11、扰流体；111、冷侧子扰流体；112、热侧子扰流体；1121、扰流本体部；1122、导流凸缘；113、中部子扰流体；12、连接体；121、第一子连接体；122、第二子连接体；2、承力壳体；21、冷却气流通孔；3、冷却气流进口；30、入口缝隙；4、冷却气流出口；40、出口缝隙；51、火焰筒的轴向方向；52、火焰筒的周向方向。

具体实施方式

[0059] 下面可以参照附图图1～图11文字内容理解本发明的内容以及本发明与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。

[0060] 本发明实施例提供了一种不易出现局部高温缺陷、冷却效率比较理想的浮动瓦块以及设置该浮动瓦块的燃烧室火焰筒。

[0061] 下面结合图4～图11发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

[0062] 如图4所示，本发明实施例所提供的浮动瓦块1，包括两个以上(或描述为：至少两个)扰流体11以及连接在扰流体11之间的两个以上连接体12，其中：浮动瓦块1也可以称为浮动壁或浮动瓦片。扰流体11与连接体12的数目可以根据需要设置任意多个。

[0063] 扰流体11与连接体12共同形成镂空的板状结构。扰流体11之间的间隙和/或连接体12之间的间隙和/或扰流体11与连接体12之间的间隙在板状结构的其中一侧部形成浮动瓦块1的冷却气流进口3，在板状结构的其中另一侧部形成浮动瓦块1的冷却气流出口4。

[0064] 本发明实施例提供的浮动瓦块1中扰流体11与连接体12共同形成镂空的板状结构，由于其内部镂空，即使内部局部结构堵塞，邻侧的冷却气流依然能够均匀冷却堵塞区，避免了现有技术中采用孔洞结构导致局部结构堵塞而引发堵塞部分温度急剧升高的缺陷。

[0065] 冷却气流在扰流体11与连接体12的表面流动，对浮动瓦块1强制换热，由于该镂空结构可以使冷却气流与浮动瓦块1接触面积增大，由此可以有效带走浮动瓦块1上的热量。当浮动瓦块1上的扰流体11与连接体12温度较低时，其上热应力也较低，由此本发明上述结构降低了整个浮动瓦块1的热应力，增强了浮动瓦块1的结构的耐久性以及使用寿命。

[0066] 当冷却气流在扰流体11之间的间隙、连接体12之间的间隙以及扰流体11与连接体12之间的间隙流动时，由于上述间隙形成的通道面积小，能够保证冷却气流加速流动，提高了浮动瓦块1各组成部分表面的换热系数。

[0067] 此外，当浮动瓦块1为镂空结构时还具有节省材料的优点。

[0068] 本实施例中扰流体11可以包括两个以上冷侧子扰流体111、两个以上热侧子扰流体112以及介于冷侧子扰流体111与热侧子扰流体112之间的中部子扰流体113，其中：

[0069] 冷侧子扰流体111与中部子扰流体113之间以及中部子扰流体113与热侧子扰流体112之间均通过连接体12相连。

[0070] 冷侧子扰流体111之间的间隙形成冷却气流进口3，热侧子扰流体112之间的间隙形成冷却气流出口4。

[0071] 冷侧子扰流体111形成了一层结构，中部子扰流体113形成了一层结构，热侧子扰流体112也形成了一层结构。由此可见，本发明中浮动瓦块1采用了分层的理念，让冷却气流与浮动瓦块1内部充分接触，提高冷气利用效率，使浮动瓦块1各处的温度更为均匀。由此可以解决现有技术中单层浮动瓦块，冷却气流不能充分利用，导致冷侧壁、热侧壁壁温温差过大问题。

[0072] 本实施例中中部子扰流体113的横截面可以为圆形或椭圆形，且其数目可以为两个以上，每个中部子扰流体113在浮动瓦块1的周向方向上介于相邻两个冷侧子扰流体111之间且正对冷却气流进口3。

[0073] 横截面为圆形或椭圆形的中部子扰流体113对流经的冷却气流造成的气动损失较小。同时，该结构形成了迷宫型分层扰流柱组合结构的浮动瓦块1，中部子扰流体113增大了冷却气流与浮动瓦块1内部结构的换热面积，进而提高对浮动瓦块1内部的换热效率。

[0074] 当然，中部子扰流体113的横截面也可以为以上形状之外的其他形状(例如流线型形状)。浮动瓦块1中的扰流体11与连接体12各自的表面优选为均为光滑表面。光滑表面对冷却流体造成的气动损失较小。

[0075] 如图5所示，本实施例中冷却气流进口3包括两条以上入口缝隙30。缝隙不仅可以增大冷却气流进口3的尺寸，而且缝隙不易堵塞。

[0076] 本实施例中入口缝隙30的最大延伸方向可以与浮动瓦块1的周向方向相一致。该结构可以使浮动瓦块1在周向方向上的各处的冷却气流进气量较为均匀，冷却效果较为均一。

[0077] 当然，入口缝隙30的最大延伸方向与浮动瓦块1的周向方向存在一定夹角(该夹角可以为钝角、锐角或直角)的技术方案也在本发明的保护范围之内。

[0078] 本实施例中不同的如图5所示入口缝隙30在浮动瓦块1轴向方向上的尺寸L可以相一致，且相邻的两条入口缝隙30的间距也可以相一致。该结构可以保证浮动瓦块1轴向方向上各处的冷却气流进气量较为均匀，冷却效果较为均一。

[0079] 本实施例中如图5和图6所示冷侧子扰流体111可以呈条形，每条冷侧子扰流体111均能同与其相邻的另一条冷侧子扰流体111形成一条入口缝隙30。该结构较为简单、规则，便于加工制造。

[0080] 本实施例中冷侧子扰流体111的横截面可以为半圆形，且冷侧子扰流体111的横截面为圆弧的部分优选为接近热侧子扰流体112。

[0081] 横截面为半圆形的冷侧子扰流体111接近热侧子扰流体112时，其对从冷却气流进口3流入的冷却气流造成的气动损失较小。

[0082] 如图7和图8所示，本实施例中冷却气流出口4包括两条以上出口缝隙40，不同的出口缝隙40的出流方向相平行，且由出口缝隙40流出的冷却气流能在热侧子扰流体112背离冷侧子扰流体111的表面形成冷却气膜。

[0083] 该结构可以保证浮动瓦块1的热侧壁面存在流速较高的冷却气流，进而形成可靠、持久不易与高温燃气掺混的冷却气膜，由此保证了浮动瓦块1热侧壁面的冷却效果。

[0084] 本实施例中如图8所示出口缝隙40的最大延伸方向与如图6所示浮动瓦块1的周向方向可以相一致。该结构可以使浮动瓦块1热侧壁面在周向方向上的各处的冷却气流出流量较为均匀，冷却效果较为均一。

[0085] 当然，出口缝隙40的最大延伸方向与浮动瓦块1的周向方向存在一定夹角(该夹角可以为钝角、锐角或直角)的技术方案也在本发明的保护范围之内。

[0086] 本实施例中不同的如图8所示出口缝隙40在如图5所示浮动瓦块1轴向方向上的尺寸M可以相一致，且相邻的两条出口缝隙40的间距优选为相一致。该结构可以保证浮动瓦块1热侧壁面轴向方向上各处的冷却气流出流量较为均匀，冷却效果较为均一。

[0087] 本实施例中每条如图5所示热侧子扰流体112可以均呈条形，且其均可以包括扰流本体部1121以及固设在扰流本体部1121背离冷侧子扰流体111的一端侧部的如图5和图9所示导流凸缘1122，每条热侧子扰流体112上的导流凸缘1122均能同与其相邻的另一条热侧子扰流体112形成一条出口缝隙40，且不同的热侧子扰流体112各自背离冷侧子扰流体111的表面均位于同一平面上。

[0088] 当不同的热侧子扰流体112各自背离冷侧子扰流体111的表面均位于同一平面上时，可以确保导流凸缘1122与另一条热侧子扰流体112形成一条出口缝隙40为近似水平状，进而由出口缝隙40流出的冷却气流可以形成紧贴浮动瓦块1热侧壁面的冷却气膜，并且浮动瓦块1热侧壁面的冷却气膜厚度均一，冷却效果各处较为一致。同时，导流凸缘1122还可以增加热侧子扰流体112的强度以及刚性。

[0089] 本实施例中每条热侧子扰流体112各自背离冷侧子扰流体111的表面均可以涂布有热防护涂层。热防护涂层的作用在于阻隔火焰筒内高温燃气的热辐射泄露出火焰筒。热防护涂层也可以涂布在浮动瓦块1内的其他部件乃至所有部件上。

[0090] 本实施例中热侧子扰流体112的横截面可以为水滴状，且相邻的热侧子扰流体112之间形成与出口缝隙40相连通的流线型冷却气流通道。

[0091] 横截面为水滴状的热侧子扰流体112与相邻的热侧子扰流体112之间可以形成较为理想的流线型冷却气流通道，流线型冷却气流通道有助于减小对经过的冷却气流造成的气动损失，整个浮动瓦块1结构内部的气流流道优选均为流线型设计。此外，由上述结构的流线型冷却气流通道流出的冷却气流会更紧贴浮动瓦块1热侧壁，更为有效地阻隔火焰筒内的高温燃气。

[0092] 本实施例中如图8所示连接体12可以包括两个以上第一子连接体121以及两个以上第二子连接体122，其中：

[0093] 第一子连接体121连接在如图10所示冷侧子扰流体111与中部子扰流体113之间。

[0094] 第二子连接体122连接在中部子扰流体113与热侧子扰流体112之间。

[0095] 第一子连接体121之间以及第二子连接体122之间的如图4和图5所示间隙形成冷却气流流道。

[0096] 第一子连接体121之间以及第二子连接体122的存在不仅可以增强本发明浮动瓦块1的结构强度和刚性，而且还可以起到强制换热的作用，进而提高冷却效果。

[0097] 本实施例中第一子连接体121以及第二子连接体122可以均呈柱状或板状。第一子连接体121之间以及第二子连接体122之间的间隙形成的冷却气流流道时，冷却气流从第一子连接体121之间以及第二子连接体122之间流过时，可以与第一子连接体121、第二子连接体122充分换热，进而有助于提高浮动瓦块1的冷却效果。

[0098] 本实施例中在浮动瓦块1的周向方向上，相邻的两个第一子连接体121之间的间距可以相同。相邻的两个第二子连接体122之间的间距也可以相同。和/或，在浮动瓦块1的轴向方向上，相邻的两个第一子连接体121之间的最小间距(两部件之间的最短距离)可以相同。相邻的两个第二子连接体122之间的最小间距也可以相同。

[0099] 该结构较为规则、简单，便于加工制造。同时，也有利于确保浮动瓦块1内部各处的换热效率的均一性。

[0100] 如图11所示，本发明实施例提供的燃烧室火焰筒，包括承力壳体2(或称：承力壁)以及本发明任一技术方案提供的浮动瓦块1，其中：环绕承力壳体2的冷却气流可以称为环腔冷气。

[0101] 承力壳体2上设置有两个以上冷却气流通孔21，每个冷却气流通孔21的出流方向均朝向浮动瓦块1的冷却气流进口3。

[0102] 本发明实施例提供的燃烧室火焰筒的承力壳体2与浮动瓦块1相结合，由此同时利用了冲击、发散、强制对流等冷却方式，让冷却气流与火焰筒热侧壁(浮动瓦块1的热侧壁面)充分接触。

[0103] 当热侧子扰流体112的横截面为水滴状时，该水滴型结构能保证冷却气流沿如图8所示出口缝隙40完全贴壁流出；保证冷却气流在火焰筒热侧壁形成类似于发汗形式的均匀气膜，提高冷却效率，节省冷却气体，所节省的冷却气体可用于改善燃烧室头部进气、改善燃烧高温区分布以及改善燃烧室出口温度分布，从而可以降低污染排放和提高整个发动机效率。

[0104] 同时，当中部子扰流体113的横截面为圆形或椭圆形时，本发明浮动瓦块1内部由冷侧子扰流体111、中部子扰流体113以及热侧子扰流体112三者组成了迷宫型分层(圆柱形)扰流柱组合结构，冷侧子扰流体111与热侧子扰流体112两者形成的主圆柱结构之间采用了中部子扰流体113形成的小圆柱来加强连接，保证了结构的强度与刚度；将浮动瓦块1的结构离散化后，能够保证浮动瓦块1的结构壁温度较低，且分布更均匀，热应力小；能够实现结构局部堵塞的同时，冷却气流依然能够均匀冷却整个结构，避免局部堵塞部位高温区的产生，使用寿命长，耐久性强。

[0105] 由于本发明提供的浮动瓦块1的整个结构无壁面概念，整个结构为柱状迷宫型组合，冷却气流完整包裹整个迷宫装组合结构，故而浮动瓦块1各处的冷却效果均较为理想。

[0106] 综上所述，本发明浮动瓦块1具有结构抗裂纹性能好、冷却效率高、形成冷却气流贴壁和均匀冷却的优点，当应用于燃烧室火焰筒时其能够有效降低火焰筒工作的温度水平和温度梯度，大幅提高火焰筒使用寿命。

[0107] 上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

[0108] 如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

[0109] 同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。

[0110] 另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

[0111] 最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。