Особенности теплообмена при тепловой защите тангенциальным вдувом высокотемпературных огневых стенок элементов новых энергетических аппаратов

Для того чтобы уточнить характеристики теплообмена в условиях защиты огневой стенки тангенциальным вдувом в случае ее высокой температуры, в частности превышающей адиабатическую температуру, а также оценить влияние на теплообмен степени турбулентности входящего потока газа, было проведено численное исследование при параметрах, характерных для камер сгорания мощных газотурбинных установок (ГТУ) с высокими параметрами рабочего тела. При этом определялись распределение теплового потока, профили интенсивности турбулентности, распределение турбулентной вязкости на участке зоны вдува и другие характеристики. Были использованы низкорейнольдсовая $k$—$\varepsilon$-модель с пристеночными функциями и новая модель турбулентной вязкости без пристеночных функций.
Было установлено, что при тангенциальном вдуве на изотермической поверхности с температурой, значительно превышающей температуру вдува (в более общем случае $T_w > T_{ad}$), имеет место максимум турбулентной вязкости за срезом щели вдува со смещением в основной поток. Это приводит к ухудшению теплозащиты вдувом, т. е. к увеличению тепловых потоков в расчетной зоне по сравнению с рассчитанными по интегральным методам.