一体化氦加热器

减重升传热

将燃烧与换热集成于一体，省去复杂输气管路和主动热防护，结构更轻、更简单。

Mao, Hongwei · Hongmin, Mao · Jiahui, Yang · Xionghui, Li · Chang, Fucheng · 刘金鑫 · 陈雪峰 · Du, Minglong

Aerospace Science and Technology 2025

参数信息

换热系数差异

1500 W/m²·K

最优横向节距

2.0

推荐过量空气系数范围

3.5-4

技术优势

省掉气管与热防护

燃烧与换热一体化设计，无需复杂的输气管路和主动热防护系统。

径向分层减重

增加径向层数提升总换热系数，因而减少所需的轴向层数，最终减轻加热器重量。

横向节距有最优值

横向节距对传热和流动阻力的影响大于纵向节距，最优横向节距(S1/d)为2.0。

过量空气系数可调

考虑壁面耐温，建议过量空气系数在3.5至4之间，兼顾性能与安全。

应用场景

• 预冷组合发动机：直接替代预冷发动机中传统的氦加热器，减轻重量并提升紧凑性。
• 高超声速飞行器热管理：作为高效紧凑的中间换热装置，管理高超声速飞行中的极端热载荷。
• 紧凑换热系统：燃烧与换热一体化设计显著减少部件数量，适用于空间受限的换热系统。
• 高温换热器：针对高壁温工况推荐过量空气系数，扩展高温换热器的安全运行范围。