拓扑优化再生冷却通道

热性能提升24.3%

通过拓扑优化引入交错肋结构，在降低重量的同时增强湍流混合与换热效率。

Xinlei, Li · 吴坤 · Zhao, Linying · 范学军

Applied Thermal Engineering 2025

参数信息

整体热性能提升

24.3 %

重量降低

15.3 %

热性能提升范围

6.6-24.3 %

技术优势

热性能提升24.3%

交错肋诱发流动分离，增强湍流混合，从而使整体热性能比直通道提高24.3%。

重量减轻15.3%

拓扑优化移除低效材料，使通道重量比直通道降低15.3%。

宽工况稳健

在不同热流密度和流量下，优化通道热性能始终优于直通道6.6%~24.3%。

应用场景

• 高超声速热防护：为高超声速飞行器热防护系统提供高效冷却通道，直接替代传统直通道设计。
• 再生冷却系统：优化再生冷却通道结构，提升燃料冷却能力并减轻系统重量。
• 航空航天热管理：在航空航天热管理场景中改善热均匀性，降低热应力风险。