3D-Kagome点阵夹层冷却结构

传热强化超75%

面向超燃冲压发动机再生冷却，利用3D-Kagome点阵夹层结构显著强化超临界碳氢燃料的对流传热并抑制跨临界传热恶化。

Jinzhao, Wang · Ren, Xiaotong · 浦航 · Ruiqi, Wang · 尚妍 · 穆林 · 董铭

Applied Thermal Engineering 2026

参数信息

平均努塞尔数提升

>75 %

测试样件无量纲杆径范围

0.15–0.25

入口雷诺数范围

4465–6697

神经网络最大均方误差

12.83

技术优势

传热可提升 75%

将无量纲展向间距 Xs/C1 从 1.5 减小到 1，该参数在所有设计参数中对平均努塞尔数影响最显著，可使其增大超过 75%。

抑制传热恶化

跨过拟临界温度时，底部壁温未出现显著非线性变化，表明点阵夹层结构能有效抑制超临界流体常见的传热恶化现象。

预测精准

建立的神经网络预测模型在不同数据集上的最大均方误差仅为 12.83，拟合精度高。

应用场景

• 超燃冲压发动机热防护：用于超燃冲压发动机再生冷却通道，强化对流传热并抑制跨临界传热恶化。
• 高温部件冷却：作为高温部件冷却结构，满足轻量化与高效换热需求。
• 轻质点阵结构：利用点阵夹层结构实现承重与换热一体化，降低冷却系统重量。
• 热交换器：可作为紧凑高效换热器芯体，在有限空间内强化换热。