渗漏气膜冷却器

宽域热防护

一种通过多孔壁面渗漏气体形成气膜以保护下游壁面的冷却方案，实现大面积热防护并优化冷却效率。

Mi, Qi · 易仕和 · Gang, Dundian · Shikang, Chen · 冯运超

Applied Thermal Engineering 2025

参数信息

注入率

0.2 %

吹风长度

20 mm

吹风长度

60 mm

注入率

0.1 %

注入率

0.5 %

技术优势

大面积防护

气膜沿下游壁面铺展，覆盖范围超出多孔壁本身，实现大面积热防护。

低注入率也有效

在0.2%注入率下效益成本比最高，只需少量冷气即可获得可观的冷却效率。

短吹风长度更优

在相同质量流量下，较短的多孔区长度配合较高注入率可增强下游冷却效果。

应用场景

• 高超声速飞行器热防护：用气膜覆盖迎风面大面积区域，替代传统烧蚀或隔热材料。
• 航空航天热管理：通过注入少量冷却气体调节局部热载荷，降低热管理系统负担。
• 气膜冷却技术：利用多孔壁面形成均匀气膜，避免离散孔引起的冷却不均。
• 高温风洞实验：提供连续高温风洞热流计算方法，支撑气膜冷却效果的地面验证。