碳氢燃料多孔离散气膜

冷却覆盖达73.5%

通过离散孔射流相互作用形成反肾形涡对，在超音速来流下实现高效冷却与减阻。

Wei, Dingyuan · Zuo, Jingying · Jianfei, Wei · 李欣 · 章思龙 · 鲍文

International Journal of Thermal Sciences 2025

具体参数

冷却覆盖率

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碳氢燃料燃烧阻力降低

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技术优势

冷却更均匀

较小横向孔间距（P/D）使相邻射流形成反肾形涡对，扩展近壁流动区域，提高冷却效率。

超音速下冷却更好

相较于亚音速来流，超音速来流下多孔离散气膜射流实现更高冷却效率与更广冷却覆盖。

燃烧阻力降三成

通过优化交叉多孔离散气膜结构，在S/D=10, P/D=2时碳氢燃料燃烧阻力降低33.2%。

应用场景

• 超燃冲压发动机热防护：用碳氢燃料自身作冷却剂，通过离散孔形成全覆盖气膜，替代复杂的外部冷却系统。
• 高超声速飞行器冷却：在高超声速飞行器燃烧室壁面直接形成高效隔热层，抵抗极高热流密度。
• 航空发动机气膜冷却：将传统航空发动机气膜冷却概念拓展至超音速燃烧环境，利用射流涡结构提升覆盖。
• 高速流场减阻：通过离散射流改变近壁流场，直接减少气动摩擦阻力，无需额外减阻装置。