清华大学学报(自然科学版)

作者：胥蕊娜, 李晓阳, 廖致远, 胡皓玮, 祝银海, 姜培学

单位：清华大学 能源与动力工程系, 热科学与动力工程教育部重点实验室, 北京 100084

关键词：热防护,发汗冷却,相变,自抽吸,优化

基金：国家自然科学基金创新研究群体项目（51621062）；国家自然科学基金优秀青年基金项目（51722602）

随着航天飞行器飞行速度与时间的提高，气动、燃烧等带来的超高温、大热流使得飞行器部件温度远超材料耐温极限，高效可靠的热防护技术成为制约航天飞行器发展的重要瓶颈之一。发汗冷却技术自20世纪40年代提出以来，被认为是一种具有极高冷却效率的主动热防护技术，可实现航天飞行器超高温/大热流表面的有效热防护。该文对国际、国内主要研究团队和作者研究团队近年来相变发汗冷却的研究进行了综述，阐述了亚声速和超声速主流中相变发汗冷却流动与换热规律，提出了仿生自抽吸自适应相变发汗冷却方法及其优化结构，给出了发汗冷却在航天飞行器典型热端结构中的应用和优化方法。结合先进材料的发展探索非均匀热流、过载等条件下相变发汗冷却的流动换热规律是未来相变发汗冷却发展的重要方向，从而为航天飞行器跨越式发展提供可靠的技术支持。

来源：2021年第12期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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