Универсальная модель теплообмена в системах с проникающим охлаждением

Проникающее охлаждение относится к наиболее интенсивным способам регулирования теплообмена, что объясняется высокоразвитой контактной (смоченной) поверхностью внутри пористой матрицы и значительным эффектом снижения теплового потока при вдуве охладителя в пограничный слой. Однако теоретический анализ теплообмена внутри проницаемых матриц с фильтрацией охладителя вызывает серьезные затруднения из-за отсутствия общепринятого подхода к выбору геометрического масштаба поровых каналов и критериальных соотношений для расчета коэффициента внутреннего теплообмена, а также неопределенности граничных условий на внутренней и внешней поверхностях для температуры охладителя. В данной статье все эти проблемы увязаны с единых позиций, что позволяет сформулировать универсальную модель теплообмена в проницаемых оболочках. На основании систематических расчетов по предложенной математической модели выявлены и оптимизированы важнейшие параметры системы тепловой защиты, предназначенной для лопаток высокотемпературных венцов газовых турбин.