摘要
相变蒸腾冷却技术中，液态冷却剂流过多孔介质，吸收热量，并在发生相变的同时形成保护性气膜，该技术被广泛认为是下一代高超声速飞行器最高效的主动热防护概念之一。本文对该技术进行了全面而批判性的综述，追溯了其从早期可行性研究到近期飞行试验的发展历程，并系统总结了数值建模、实验研究和工程应用方面的进展。在建模方面，现有方法被分为三类：宏观两相混合模型、孔隙尺度界面捕捉方法和介观直接数值模拟及格子玻尔兹曼方法。这三类方法之间的相互孤立以及跨尺度耦合框架的缺失被认定为核心方法论空白。在实验方面，本文综述了机理研究、复杂结构的地面合格性试验以及仅有的两项公开发表的飞行验证，揭示了在全尺度、长持续时间及多物理场合格性数据方面的严重短缺。文中对蒸气泡堵、温度振荡、冷却滞后以及低压冻结等关键物理现象进行了批判性讨论。除总结研究现状外，本文还指出，以小尺度、短持续时间、单物理场研究为主导的现有研究模式从根本上限制了已有结论对真实飞行条件的普适性。文中提出了六个未来研究方向，强调需要向集成化、多物理场、系统级演示验证转变。本综述旨在为从事高超声速热防护、多孔介质传热及多相流领域的研究人员和工程师提供参考。
