热科学与技术

作者：郝学桐,施娟,葛家楠,陈振乾

单位：东南大学能源与环境学院,东南大学能源与环境学院,东南大学能源与环境学院,东南大学能源与环境学院

关键词：发汗冷却,多孔面板,燃烧,甲烷,孔隙率,

基金：国家自然科学基金项目（面上项目，重点项目，重大项目）微重力下弹性多孔结构自适应沸腾相变传热机理研究

推力室内部极端热环境易引发关键部件的烧蚀损伤，发汗冷却技术是解决飞行器热防护问题的重要途径。针对推力室中喷注器多孔面板甲烷发汗冷却的传热特性复杂及实际燃烧环境耦合等问题，基于涡耗散模型描述甲烷-氧气燃烧过程，考虑多孔结构中固体骨架和流体间的局部热平衡，研究了燃烧过程中喷注器多孔面板内甲烷的发汗冷却特性，探索了冷却剂入口压力和多孔结构参数对发汗冷却性能的影响规律。结果表明：冷却剂入口压力从 6.2MPa 提升至 10.2MPa 时，冷却效率提升至 91.12%；增大孔隙率能提升冷却效率，孔隙率从 0.13 提升至 0.33 时，多孔板最高温度下降38.25%；导热系数增加导致多孔板承受的热流密度增加，冷却性能下降。研究结果为飞行器关键部位的热防护提供了理论支撑。

来源：2025年第5期

《热科学与技术》期刊编辑部

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