薄膜冷卻：
通過壁面上冷卻薄膜的質(zhì)量傳遞。薄膜冷卻是使固體壁面免遭高溫氣流破壞的冷卻技術(shù)﹐是一種傳質(zhì)冷卻。
把溫度較低的氣體冷卻劑通過切向縫隙輸送到需要熱防護(hù)的壁面上﹐沿著高溫氣流的流向形成薄膜 (圖中a 薄膜冷卻示意圖 )。這層薄膜把固體壁面與高溫氣流隔離開來﹐從而防止壁面因直接接觸高溫氣流而超溫?fù)p壞。冷卻劑自縫隙噴出以后﹐與高溫氣流匯合併逐步摻混﹐氣冷薄膜的隔熱作用也隨之逐步消失。因此薄膜冷卻的有效作用距離是有限的。如果要延長冷卻距離﹐就需要接力式地在下游再添加冷卻劑噴射縫隙(圖中b 薄膜冷卻示意圖 )。整個(gè)壁面基本上被分段氣冷薄膜有效覆蓋的冷卻稱為全氣膜冷卻。它是一種與理想冷卻方案──發(fā)散冷卻相近似﹐而又現(xiàn)實(shí)可行的冷卻技術(shù)。當(dāng)結(jié)構(gòu)上受限制而無法設(shè)置縫隙時(shí)(見燃?xì)馔钙?﹐常採用點(diǎn)陣式排列的許多傾斜小孔來噴射冷卻劑。對於切向縫隙﹐加大冷卻劑的噴射速度和流量通常都會(huì)提高冷卻效果﹐但是對於小孔噴射則復(fù)雜一些﹐因?yàn)樾】纵S線與壁面或傾斜﹑或垂直﹐冷卻劑的噴射速度達(dá)到一定值以后﹐它將穿透薄膜而直接進(jìn)入高溫氣流。不但不能形成隔熱氣膜﹐反而可能因?yàn)樵鰪?qiáng)擾動(dòng)﹑促進(jìn)摻混而降低冷卻效果。
薄膜冷卻有效地應(yīng)用於燃?xì)廨啓C(jī)的燃燒室和透平葉片等高溫零部件﹐以及其他需要熱防護(hù)的新設(shè)備上(如等離子噴槍)。由於氣冷薄膜的流動(dòng)情況比較復(fù)雜﹐薄膜冷卻技術(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算基本上依賴於由實(shí)驗(yàn)方法得到的經(jīng)驗(yàn)公式。
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