液态金属毛细多孔通道

强磁场下膜流更稳

利用毛细多孔结构和液体供给调控抑制磁场MHD阻力，在面向等离子体部件上形成稳定均匀的液态金属膜，提升聚变装置高热负荷承受能力。

Chenyu, You · Jiawei, Chang · Xinyi, Jiang · Xinning, Nan · 王增辉

Physics of Fluids 2025

参数信息

MHD Forchheimer流动修正系数

0.12

膜厚表达式系数

2.4

技术优势

膜流更均匀

多孔介质中的Forchheimer流动和孔隙结构抑制了磁场引起的膜厚增长，液膜保持稳定均匀的覆盖。

调节供给即见效

只需改变毛细通道参数和液态金属供给方式，就能显著降低MHD阻力对膜流的影响，无需复杂结构改动。

有预测模型

论文给出了无量纲MHD Forchheimer流动修正方程和膜厚表达式，可直接用于预测不同工况下的液膜行为。

应用场景

• 聚变堆面向等离子体部件：直接作为面向等离子体部件的液态金属基底，提升高热流耐受性。
• 液态金属散热：利用毛细多孔结构稳定液膜，实现高效均匀散热。
• 金属多孔材料：铜泡沫作为毛细多孔介质，输运和铺展液态金属。
• 强磁场流体控制：通过多孔通道和供给调控，抑制磁场下MHD阻力。