新月形肋冷却通道

传热提升42.85%

在非均匀热流下，通过优化肋片结构显著提高再生冷却通道的传热性能并降低流动阻力。

Zechuan, Yi · Wang, Taiyu · Yifeng, Yao · Li, Peibo · 孙明波 · Jikai, Chen · 干斌 · Liang, Changhai · Jiao-Ru, Wang · Menglei, Li · Yu, Xie · Decong, Zhang · 杨开 · Qi, Liu

Results in Engineering 2025

参数信息

归一化平均努塞尔数提升

42.85 %

性能评估准则

1.199

热性能因子

1.271

技术优势

换热能力大幅提升

60°肋角小尺寸凸肋使归一化平均努塞尔数比光滑通道提高42.85%，主要得益于截断缝隙内的高流速和肋前端的流体冲击效应。

综合性能占优

该构型的性能评估准则PEC达到1.199、热性能因子TPF达到1.271，在强化传热的同时保持了较低的压降，综合热性能优于其他结构。

应用场景

• 高超声速飞行器热管理：用于高超声速飞行器燃烧室壁面的高效冷却，抑制非均匀热流引起的热分层与传热恶化。
• 超燃冲压发动机冷却：作为超燃冲压发动机再生冷却通道的肋片设计，提高壁面换热能力并降低压降。
• 高效换热器：将新月形截断肋布置于换热通道，利用冲击与涡流效应强化单侧传热。
• 涡轮叶片冷却：借鉴该肋片结构改善涡轮叶片内部冷却通道的换热均匀性。
• 紧凑型散热系统：在受限空间内通过小尺寸肋片实现低阻高效散热。