薄膜冷卻
正文
通過壁面上冷卻薄膜的質量傳遞。薄膜冷卻是使固體壁面免遭高溫氣流破壞的冷卻技術，是一種傳質冷卻。
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的壁面上，沿著高溫氣流的流向形成薄膜 (圖中a)。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損壞。冷卻劑自縫隙噴出以後，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）。整個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──發散冷卻相近似，而又現實可行的冷卻技術。當結構上受限制而無法設定縫隙時（見燃氣透平），常採用點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提高冷卻效果，但是對於小孔噴射則複雜一些，因為小孔軸線與壁面或傾斜、或垂直，冷卻劑的噴射速度達到一定值以後，它將穿透薄膜而直接進入高溫氣流。不但不能形成隔熱氣膜，反而可能因為增強擾動、促進摻混而降低冷卻效果。 薄膜冷卻有效地套用於燃氣輪機的燃燒室和透平葉片等高溫零部件，以及其他需要熱防護的新設備上（如等離子噴槍）。由於氣冷薄膜的流動情況比較複雜，薄膜冷卻技術的設計計算基本上依賴於由實驗方法得到的經驗公式。
