Характеристики пограничного слоя с горением водорода при вариации тепловых условий на проницаемой стенке

Представлены результаты численного исследования влияния тепловых и граничных условий на структуру ламинарного и турбулентного диффузионного пламени при вдуве водорода через пористую поверхность и при его горении в потоке воздуха. Сопоставляются два типа граничных условий – при заданной постоянной по длине температуре пористой поверхности $T_w=\operatorname{const}$ при любых интенсивностях вдува горючего; при постоянной температуре подаваемого через пористую стенку горючего $T'=\operatorname{const}$. Первый случай реализуется при горении жидкого топлива, температура испаряющейся поверхности которого остается неизменной. При вдуве газообразного горючего, как правило, реализуется режим $T'=\operatorname{const}$. Показано, что, несмотря на значительное различие профилей скорости и температуры в этих случаях, коэффициенты поверхностного трения в ламинарном потоке для обоих режимов близки. В турбулентном режиме влияние тепловых граничных условий на трение и теплообмен сказывается в значительной мере. Кроме того, установлено, что тепловой поток в стенку характеризуется ярко выраженным максимумом в зависимости от интенсивности подачи топлива. Показано принципиальное отличие влияния горения на трение и теплообмен в ламинарном и турбулентном режимах течения.