高温超亲水材料表面上的水喷流沸腾强化研究

超亲水材料作为一种新型强化传热技术有着诱人的应用前景，并将带来传热学理论的新的拓展，本研究首次使用超亲水材料作为高温传热表面，研究超亲水材料表面上水喷流沸腾冷却的传热特性以及强化效果，探讨在临界热流密度点，过渡沸腾和膜沸腾区域内水喷流强制冲击力和超亲水材料的特殊物性能否大幅度增加固液接触面积以强化高温区域沸腾传热特性。

高超声速流中的侧喷流技术被广泛的应用于超声速拦截弹姿态控制、超燃冲压发动机结构设计、等离子体隐身技术等。

对于高超声速飞行器侧向喷流的机理研究，包括侧向喷流干扰流场的结构、飞行器在飞行过程中受到的气动力和启动力矩问题及飞行过程中的热力环境问题等主要是通过理论上的分析、搭建风洞实验进行研究和采用 CFD 模拟飞行器飞行过程的数值计算这三种方式确定的。在实际的工程应用中，大多数的流体力学和空气动力学问题的解析解是几乎不能通过代数运算得到的。

当喷流射入来流中时，喷流对流场产生复杂的干扰现象，干扰流场对飞行器产生附加的气动力和气动力矩，这对精确的姿态控制是不利的，准确预测干扰流场及其对飞行器气动增益的影响，对于提高喷流控制的效率、保证飞行器在飞行过程中的稳定性具有极其重要的意义。因此目前关于侧向喷流的研究主要是针对侧向喷流干扰流场结构及其对飞行器的气动增益特性展开的。主要有来流条件及飞行器的气动外形对侧向喷流流场的影响、与喷流有关的气动布局对流场气动力和气动增益的影响、喷流介质的真实气体效应和喷流的非定常效应。

高超声速来流中的超声速侧向喷流与来流形成的干扰流场非常复杂，喷流在出口附近形成各种激波结构，同时与飞行器的外部流场产生的波系结构发生干扰，使得各自的流场发生改变形成干扰流场，在喷口附近，还产生了分离流动和旋涡等一系列的复杂流动 。

目前的研究指出这种复杂的干扰流场是多种因素共同影响的结果，包括飞行器外形、来流参数、飞行马赫数、飞行攻角、喷口位置、喷口数量、喷流压力等。