14.2. ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ В ТЕПЛОВОЙ ЗАВЕСЕ НА АДИАБАТИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ
Для квазиизотермического пограничного слоя уравнение энергии можно записать в форме
(14.2.1)
где 
.
Следует напомнить, что это выражение является точным при любом распределении температур и скоростей во внешнем потоке. Пусть с сечения 
усматриваемое тело адиабатично, т. е. тепловой поток через его поверхность
Тогда в области 
(14.2.2)
Эффективность тепловой завесы принято характеризовать величиной
(14.2.3)
Здесь 
— температура внешнего потока; 
— температура стенки в данной точке; 
— температура стенки при 
Из уравнения (14.2.2) следует, что
(14.2.4)
Используя известные свойства пограничного слоя, можно написать, что
(14.2.5)
В области 
такое подобие динамического и теплового пограничного слоев нарушается вследствие изменения граничных условий, а именно:
В этих условиях выравнивание температуры внутри пограничного слоя, особенно турбулентного, наиболее интенсивно происходит в пристенной области, где производная 
имеет наибольшее значение. Одновременно из-за подсоса газа из внешнего потока температура пограничного слоя при 
стремится к 
. Отсюда следует предельное соотношение Кутателадзе—Леонтьева для вырожденного пограничного слоя на адиабатической поверхности:
Это наибольшее возможное значение толщины потери энергии, соответствующее такому распределению температур, при котором в основной части пограничного слоя температура близка к температуре стенки. Как известно, при обычных значениях чисел 
в области 
распределение скоростей и температур удовлетворительно описывается степенными зависимостями с 
. При 
для профиля скоростей 
, а профиль температур почти не меняется. Таким образом, в рассматриваемом здесь случае имеем
Как видно, при любом градиенте давления относительная толщина потери энергии на непроницаемой адиабатической поверхности, расположенной за зоной теплообмена, при 
в области конечных чисел Рейнольдса становится близкой к единице.
Этот результат подтверждается измерениями профилей температур в области тепловой завесы. Так, в опытах Нишиваки, Хирата и Тзучида отношение значения 
в пограничном слое завесы к значению 
в обычных условиях близко к 6. Предельное же отношение по уравнению (14.2.9) равно 9.
