氣膜冷卻

氣膜冷卻基本原理是：從高溫環境的壁面上的孔向主流引入二次氣流（冷卻工質或射流），這股冷氣流在主流的壓力和摩擦力作用下向下游彎曲，附著在壁面一定區域上，形成溫度較低的冷氣膜將壁面同高溫燃氣隔離，並帶走部分高溫燃氣，從而對壁面起到良好的冷卻保護作用。
與發散冷卻相比，氣膜冷卻技術所採用的噴孔較少，噴出的冷氣較為集中，可在表面上維持存在較長一段距離，因此，在被冷卻壁面的前部甚至上游布置適當的氣膜孔即可達到冷卻的目的，而且射流方向和角度亦可根據實驗和計算來進行調整，因而不僅可以達到有效冷卻的目的，還可以控制噴射造成的氣動損失、湍流流動和壁面熱應力集中等。因此，氣膜冷卻被廣泛地套用於壓氣機、燃燒室尤其是渦輪葉片上。
目前對氣膜冷卻各方面的研究十分活躍，由於它是兩股不同溫度、不同速度和不同湍流度甚至是不同物性工質的混合，其流動和傳熱過程都比較複雜，影響因素多，譬如氣膜冷卻孔的幾何形狀、主流流場的分布和氣冷通道內以及孔內的流場分布特性等，雖然多年來國內外的研究者在氣膜冷卻方面已經做了大量的實驗及數值模擬研究工作，也獲得了大量的相關數據，對氣膜冷卻條件下流動及換熱機理有了進一步的認識，但是仍顯不足，有關氣膜冷卻技術的研究工作還在不斷發展之中，迄今仍然有許多問題有待於深入解決，該項技術在高溫部件冷卻方面的潛力也有待於進一步的開發和利用。
氣膜冷卻示意圖