BCC点阵冷却通道

单相散热提升近三倍

增材制造的点阵结构通道在单相工况下显著强化传热，同时抑制沸腾不稳定性，为高超声速发动机热防护提供新选择。

Yiyi, Xu · 胡建新 · 高林松 · Miao, Xun · Jun, Su · Jing, Yang · 75752702

International Communications in Heat and Mass Transfer 2025

参数信息

底壁平均温度降低幅度

29 %

平均换热系数提升幅度

185.7 %

最低局部换热系数提升幅度

60.4 %

最高有效功率下底壁温差

7.3 °C

最高有效功率下底壁平均温度相对降幅

6.8 %

平均换热系数绝对提升值

0.34 W·cm⁻²·K⁻¹

BCC通道峰值局部换热系数（除下游端）

4.92 W·cm⁻²·K⁻¹

峰值局部换热系数降幅

78.6 %

技术优势

单相换热大幅增强

BCC点阵通道的平均换热系数比MGS通道最高提升185.7%，底壁平均温度最大降低29%，意味着相同冷却流量下壁温更低。

沸腾更稳定

点阵结构有效抑制了沸腾引发的不稳定性，在高热流下有助于保持冷却剂流动和传热的平稳。

应用场景

• 超燃冲压发动机热防护：用于再生冷却面板，提高单相换热能力并抑制沸腾不稳定。
• 高超声速飞行器冷却：作为冷却通道核心，在高热流下维持壁温稳定。
• 增材制造换热器：利用增材制造点阵结构，提升紧凑换热器单相性能。