综述：高超声速飞行器液态金属主动冷却技术现状综述

《Aerospace》：A Review of the Current Status of Active Cooling Technology of Liquid Metal for Hypersonic Aircraft

　　

在高马赫数（high-Mach-number）飞行条件下，高超声速飞行器燃烧室面临极端热环境，表现为单侧加热、高热流密度（high-heat-flux density）和超临界压力（supercritical pressure）。传统碳氢燃料冷却常因热沉不足、高温裂解和结焦堵塞而难以满足长航时热防护要求。液态金属（liquid metal）因其极高的热导率（thermal conductivity）、宽液相温度范围、低普朗特数（Prandtl number）以及电磁泵（electromagnetic pump）驱动能力，已成为突破高热流热防护瓶颈的关键技术。除热流大小外，传热时间尺度（如壁面与流体的特征热响应时间）也至关重要。在高超声速飞行中，瞬态热载荷可在毫秒级变化，需快速热响应。液态金属因高热扩散率（thermal diffusivity），其热扩散时间短于碳氢燃料。该综述采用系统性文献综述方法，聚焦于镓铟锡合金（GaInSn）的三种核心方向：液态金属的流动与传热特性、冷却微通道优化以及热防护系统应用。研究人员总结了国内外研究进展，比较分析了典型液态金属工质的性能差异与适用场景，概述了现有模型、结构设计与系统方案的优缺点。研究表明，液态金属可显著缓解热分层并消除结焦，深窄、树状及仿生微通道能有效增强传热；液态金属-燃料双通道余热回收与热电发电系统已展现出工程应用潜力。目前，该领域仍面临极端条件下传热机理不明确、缺乏通用传热关联式、与高温材料兼容性不足、电磁泵小型化与抗振性差以及系统集成度低等关键挑战。未来应致力于利用工程化微通道结构、耐腐蚀材料和轻量化电磁泵发展极端热环境下的多场耦合传热模型，推进一体化热防护、供热与发电系统的研发，为高超声速飞行器及航空发动机先进热管理系统的发展提供支撑。

1. 研究背景
近年来，高超声速飞行器作为新一代飞行器受到广泛研究。超燃冲压发动机被视为高马赫数（high-Mach-number）高超声速飞行器最有前景的动力系统之一，但其热防护系统对发动机进一步发展至关重要。随着马赫数增加，壁面热载荷逐渐超过燃料吸热能力上限，燃料热沉不足成为壁面冷却技术的核心限制。高温下燃料裂解产生的结焦问题易堵塞壁面冷却通道，导致冷却失效甚至燃烧室壁面完全破坏。液态金属冷却是一种高效、高通量的散热方式，应用范围极广。液态金属凭借优异的热物性和中子特性，在相同质量流量下可比水冷却剂散失更多热量，是极具前景的反应堆冷却剂。近年来，液态金属作为循环工质因其极高的热导率（thermal conductivity）和相对低的普朗特数（Prandtl number）而受到关注。其中，钠（Na）在400-800°C范围内热导率达80-90 W/m·K，普朗特数约0.005，具备优异的瞬态响应能力；镓基合金在宽温域内保持液态。通过对燃烧室壁面矩形通道的传热模拟研究发现，镓铟锡合金（GaInSn）的对流换热系数显著高于正癸烷（n-decane），并能有效降低碳氢燃料通道内的热分层。程等人比较了氢与液态钠用于增压冲压发动机的壁面冷却性能，发现相同热侧入口温度和燃料当量比下，液态钠冷却使燃烧室壁面峰值温度降低高达6.15%。这些优势不仅源于高热流处理能力，还源于毫秒级瞬态热响应时间。

再生冷却通道中使用的碳氢燃料在高温下可能发生热裂解反应。当燃料温度超过临界阈值时，燃料分子分解并生成焦炭前驱体，在温度梯度和浓度梯度作用下在壁面附近积累，最终形成固体碳沉积，增加流动阻力并恶化冷却性能。当前研究表明，芳香烃最易导致结焦。液态金属的热导率显著高于传统碳氢燃料，具有更强的传热能力，可实现快速散热。因此，当液态金属作为高超声速冲压发动机冷却工质时，调节其流量可诱导燃烧室壁面温度呈“等温”分布，降低燃烧气体向壁面的传热密度，从而减小工质冷却负荷。为直观比较两者差异，表2对比了典型液态金属镓铟锡合金（Ga₆₈In₂₀Sn₁₂）和钠（Na）与代表碳氢燃料甲苯（toluene）的主要物理性质。甲苯因-95°C低温适应性和1700 J·kg^-1·K^-1的比热容在传统碳氢燃料中表现突出，但其110.6°C的低沸点使其在过热燃烧条件下迅速汽化并发生裂解结焦，导致相变传热恶化。

相比之下，液态金属展现出显著优越性。镓铟锡合金熔点为10.7°C，沸点约2200°C，在-10.7~2200°C的超宽温域内保持单一液相，从根本避免了相变传热恶化。钠在400-800°C范围内具有极高热导率（80-90 W·m^-1·K^-1）和极低普朗特数（≈0.005），提供优异的毫秒级瞬态热响应能力。在传热效率方面，液态金属热导率（镓铟锡合金39 W·m^-1·K^-1，钠80-90 W·m^-1·K^-1）比甲苯的0.133 W·m^-1·K^-1高两个数量级，结合高密度（镓铟锡合金6363 kg·m^-3），体积热容约2.33 MJ·m^-3·K^-1，实现了快速导热与大热沉存储的双重目标。这些优势不仅源于高热流处理能力，还源于比碳氢燃料更短的热扩散时间尺度。尽管液态金属粘度约2.0×10^-3 Pa·s略高于甲苯，但其超高电导率（镓铟锡合金6.8×10⁶ S·m^-1，钠更高）使电磁泵驱动循环方案成为可能，消除了运动部件，提高了系统效率和稳定性。

热管理一直是制约高超声速飞行器发展的关键瓶颈。液态金属因其优异的散热能力，已成为高超声速飞行器热管理领域的研究热点。国内外研究人员对液态金属在高超声速热管理中的应用进行了广泛深入研究，系统配置日益多样化。除基于液态金属的朗肯循环（Rankine cycle）和闭式布雷顿系统（Brayton system）外，还探索了液态金属与碳氢燃料的创新集成，包括双通道冷却循环和用于热防护与发电联合的热电转换方案。这些方法已被证明可提供优于传统再生冷却的壁面冷却和余热回收效果，同时缓解结焦和热沉不足等挑战。

2. 高超声速飞行器液态金属冷却性能现状
热管理一直是高超声速飞行器和航空发动机发展的关键瓶颈。具有高散热能力的液态金属逐渐成为高超声速飞行器热管理领域的研究热点。国内外学者对液态金属在高超声速飞行器中的应用进行了广泛深入研究，相关应用形式日益多样。在马赫数6-8飞行条件下，热流密度为1-5 MW/m²（由于高速流动，传热时间尺度为毫秒级），先前研究量化了有效的壁面冷却性能。特别是在超燃冲压发动机燃烧室中，极端热流条件（常超过1-5 MW/m²）通过液态金属应用得到了解决，显著降低了壁面温度峰值和热分层。

除基于液态金属的朗肯循环和闭式布雷顿系统外，程等人针对有限冷源条件下超燃冲压发动机能量管理系统进行了全面研究，提出了一种基于基本再热型与再压缩型超临界二氧化碳闭式布雷顿循环（sCO₂-CBC）的发电方案。液态钠作为中间传热介质，吸收发动机冷却通道的热能，通过换热器传输至布雷顿循环，氢作为循环冷源。研究表明，使用高传热系数的液态钠作为高超声速飞行器闭式发电系统的直接加热介质，可获得优异的壁面热防护和热电转换性能。与再生冷却系统中的碳氢燃料相比，液态金属在高温通道内无结焦，有效保护燃烧室壁面。近期补充研究进一步推动了该领域：苏等人研究了不同壁面温度下液态钠沸腾特性的分子动力学，提供了初始沸腾过热度、传热性能及潜在机理的见解；姚等人综述了液态镓的热物理性质；徐等人比较了航空发动机壁面冷却通道中液态金属与航空煤油的传热性能；王等人探索了航天热管理中的液态金属微通道冷却。液态钠的性质（熔点约98°C，沸点约883°C，工作温度下热导率约80-90 W/(m·K)）与镓基合金（如镓铟锡合金）互补，支持更广泛的高超声速和航空发动机应用。

传统再生冷却系统主要依靠碳氢燃料作为冷却介质。燃料通过冷却通道吸收燃烧室壁面热量，然后进入燃烧过程，实现热防护和燃料利用。然而，冷却能力受限于碳氢燃料的热沉容量和高温裂解特性。与燃料冷却相比，液态金属冷却引入了一种独立的高性能传热介质。液态金属吸收冷却通道热量，并通过换热器或发电系统传输，避免了燃料裂解，提高了高温热管理能力。

徐等人提出了一种基于碱金属朗肯循环的超燃冲压发动机新型热管理方案。在长航时飞行中，该系统实现了32.22%的燃料节省率，通过显著减少携带过剩燃料的重量惩罚，大幅提升了飞行器整体性能。发电系统输出功率达到其循环容量的32.22%。通过系统参数优化和部件效率提升，循环效率有望进一步提高。

随着半导体材料的发展，国内学者将半导体材料引入直接热电转换领域。程等人提出了一种基于半导体材料的高超声速飞行器冷却与发电方案。基于液态金属的热电转换系统集成了热防护和余热回收。在该配置中，液态金属既作为循环冷却剂又作为传热介质，将吸收的热能转移至热电模块进行直接发电。通过比较分析，发现三至四级热电级联可获得最佳发电效率。此外，研究引入了液态金属作为循环热源和壁面冷却介质的理念，与基于燃料的再生冷却热能供应模块进行了比较，结果表明液态金属方法在确保壁面有效热防护的同时提供了更优的热电联供能力。

徐等人提出了一种液态金属与碳氢燃料组合的双层冷却通道构型。在此结构中，液态金属在高温壁面附近提供高效传热，而碳氢燃料参与吸热和能量利用。双通道设计降低了温度不均匀性，提高了高热流条件下的冷却稳定性。研究表明，在极端运行条件下，与单通道正癸烷冷却相比，双通道正癸烷侧将峰值温度场不均匀性从单通道的大约55%显著降低至18%以下；裂解率最大不均匀系数从单通道的1000%大幅降至双通道的100%以下。与单通道液态金属冷却相比，双通道液态金属侧将最大热沉不均匀系数从单通道的230%降至约80%。双通道液态金属-碳氢燃料结构设计不仅显著提高了高温余热回收效率，而且为高热流密度场景提供了更稳定的冷却保障。

基于这些应用，液态金属的流动与传热特性对于进一步优化热管理系统至关重要。

3. 液态金属流动与传热特性
液态金属的流动与传热特性受多个耦合因素影响。本节从流体物性、几何参数和流动条件三个维度系统综述研究进展。首先总结适用于不同工况的传热关联式；其次分析管道截面形状、倾斜角（浮力）、入口流速和壁面粗糙度等因素对传热的影响规律；最后探讨微通道结构的优化设计及其对传热性能的增强效果。

项等人利用CFX软件对四种典型液态金属（钠、钠钾合金、铅和铅铋合金）的自然循环传热特性进行了数值模拟和因子分析。不同金属在极端热流条件下的性能表现存在显著差异。液态钠呈现独特的负相关：随着加热功率增加，其传热系数反而下降，这是因为钠的热导率随温度升高而显著降低，且这种抑制效应超过了温差增大带来的促进效应。铅和铅铋合金呈正相关：功率增加时传热系数也增大，因为铅基材料的热导率受温度影响较小，温差增大带来的热驱动增强成为主导因素。钠钾合金显示出非线性特征（先升后降）：在低功率区，热导率和温差共同促进传热；但在高功率区，热导率下降的抑制效应超过温差促进效应，导致系数下降。

针对不同工况下的液态金属流动特性建立合适的传热关联式，对于理解相关热物性和实现工程应用至关重要。在现有特定工况关联式的基础上，本研究分析了冷却管截面几何形状和入口流速对管内液态金属流动与传热的影响。

3.1 换热关联式
在超燃冲压发动机燃烧室的高热流环境中，液态金属与航空煤油相比具有高热导率、极低普朗特数和优异流动稳定性。其传热机制与传统流体显著不同，需要新的理论模型用于实际工程应用。自20世纪中期以来，对液态金属传热进行了系统研究，但尚未有覆盖高超声速飞行器极端条件的通用关联式。现有大多数关联式是在特定条件下开发或外推的——圆管、环形通道、棒束或中等热流密度（通常<1 MW/m²，对钠/铅铋合金，镓合金更低），常以汞或钠为工质。这些关联式常被外推至高超声速应用，但在高热流、变物性和浮力效应下的准确性有限。主要关联式及条件总结如下。

马丁内利（Martinelli）首次建立了液态金属传热理论框架，应用湍流动量和能量输运类比并考虑分子导热，为后续模型奠定了基础，但缺乏极端物性变化的修正。莱昂（Lyon）和德怀尔（Dwyer）推导了圆管湍流传热方程，纳入湍流普朗特数和分子导热效应，适用于中等热流下充分发展的圆管流动，但在高热流（>1 MW/m²）和显著物性变化时误差较大（>20-30%）。马来斯卡（Maresca）和德怀尔（Dwyer）基于汞实验将模型扩展至棒束通道，适用于复杂堆芯类几何形状，但难以直接映射到简单壁面冷却通道。维尔纳（Werner）等人以及后来的石等人对钠和钠钾合金进行了圆管和环形管实验，通过最小二乘法拟合得出关联式。石等人还考虑了热流范围12-59 MW/m²下套管的偏心效应。王等人对圆管内铅铋共晶进行了实验和三维模拟，在测试条件下获得了平均误差约10%的合金特定关联式。徐等人强调了低普朗特数流体模拟的挑战，并指出需要针对高超声速相关条件开发新模型和先进仪器。表3总结了代表性关联式的适用性和局限性。在高超声速条件下，主要不足是对高热流（>1 MW/m²）和强多物理场耦合考虑不足。总体而言，现有关联式虽有参考价值，但无法满足高超声速飞行器（马赫数5-8，热流1-5 MW/m²）的要求。

根据当前研究，尚无统一且适用于高超声速飞行器极端条件下液态金属的流动与传热模型和通用关联式。原因多样，可归纳如表4所示。

3.2 冷却管截面几何形状与入口流速的影响
在加热管内的强制流动中，垂直管和水平管均受浮力影响。当流体向上流动时，浮力导致传热恶化；反之，向下流动时浮力增强传热过程。对于低普朗特数液态金属，浮力可改变平均速度剖面和湍流热输运，当通道方向相对于重力变化时应考虑其影响。袁等人研究了水平圆管内液态铅铋合金受浮力作用的流动与传热特性。研究发现，在圆管周向均匀加热条件下，小浮力抑制了液态铅铋合金湍流边界层结构的形成，从而削弱湍流；但随着浮力增大，湍流加剧，传热能力增强。佐佐（Dzodzo）对垂直安装圆管内的湍流汞流进行了实验，研究浮力对液态金属管内传热效率的影响。对垂直管和通道内液态金属的混合对流速度和温度场进行了数值模拟，雷诺数（Re）范围1000-50000，考虑了中等浮力和高浮力向上/向下流动。预测结果与系统实验速度、温度分布进行了比较。郭等人对垂直圆管内液态钠的混合对流换热进行了实验。通过改变管壁热流密度来改变浮力，发现浮力助流时传热增强，浮力抑流时传热减弱。这是因为浮力引起液态钠速度分布变形，从而改变管内对流换热条件。在平飞过程中，飞行器高度大致恒定，直冷却通道内的强制流动通常可近似为相对于重力水平，具体取决于通道安装方向。在爬升或下降机动中，通道可能相对于重力倾斜，流动因此具有向上或向下分量。相关倾斜角由通道布局和飞行器姿态或飞行路径角决定，而非简单地等于气动攻角。在此条件下，浮力可能助长或阻碍主强制流动，导致混合对流并改变局部速度场、温度场和传热系数。郭等人通过调节圆管与竖直方向之间的角度来研究浮力变化。研究发现，在圆管进出口温度固定条件下，液态金属在不同管与竖直方向夹角下表现出不同的传热特性。瓦西里耶夫（Vasil’ev）等人揭示努塞尔数（Nusselt number）强烈依赖于管道相对于竖直方向的倾斜角。当倾斜角为65°时，液态钠表现出最佳传热性能。

除浮力和管道倾斜角外，入口流速是影响液态金属对流换热的另一关键流动条件。入口流速的作用不仅限于湍流强度或边界层发展。更一般地，速度的大小和分布决定了雷诺数（Reynolds number）、佩克莱数（Peclet number）、停留时间、壁面剪切应力以及水力和热边界层的发展，这些都直接与对流换热和压力损失相关。对于极低普朗特数的液态金属，流体中的导热作用强，因此努塞尔数随速度的增加可能与常规流体不同。因此，在评估入口流速时应同时考虑传热增强和泵送功率损失。

吴等人通过数值计算获得了适用于液态金属锂的圆形截面微通道，揭示了入口流速显著影响流动和传热性能。当入口流速从1 m/s增至9 m/s时，压降增大65倍，而传热系数提高约74.35%。奚等人研究了强制循环条件下液态铅铋合金在圆管内的对流换热特性。研究发现，在固定壁面热流密度下，随着入口雷诺数增加，沿流动方向同一截面的温度梯度逐渐减小，努塞尔数增大。因此，增加入口雷诺数可显著增强传热性能。菲科（Fico）等人研究了液态钠在圆管内的流动与传热，确定了不同流动条件下钠的摩擦系数，并发现对流换热中努塞尔数随佩克莱数（Pe）增加略有增大，表明对流换热性能略有增强。

此外，通道内壁人工粗糙度是一种常用的被动传热增强方法。壁面粗糙度可扰动近壁速度和热边界层，促进涡旋或二次流，增加加热壁面附近的流体混合。然而，这些机制在常规传热研究中已有充分认识，其对于液态金属冷却的工程价值应结合额外压降、制造可行性以及可能的腐蚀或沉积风险进行评估。卡迪瓦尔（Kadivar）和加格（Garg）综述了粗糙表面的湍流传热。表面粗糙度和波纹通道是广泛使用的被动传热增强策略，因为它们能扰动近壁热边界层，诱导涡旋和二次流，增加速度波动，从而改善努塞尔数（Nusselt number）和温度均匀性。

从工程应用需求角度，现有研究已建立了特定工况下的某些传热关联式，但尚无通用的液态金属传热理论模型，特别是高热流、非均匀加热、通道取向、变物性、压力损失和材料相容性的耦合效应尚未完全阐明。在宏观尺度上，通道截面、倾斜角、入口流速和壁面粗糙度显著影响液态金属的流动与传热行为。这些因素为后续几何优化提供了基础。因此，3.3节转向微通道结构，缩小通道尺度并优化流道拓扑可进一步超越传统直通道的传热增强。

3.3 微通道结构优化
3.3.1 微通道简介
如3.2节所述，通道截面、倾斜角、入口流速和壁面粗糙度等宏观参数可显著影响液态金属的流动与传热。然而，通过缩小通道特征尺度并优化流道拓扑也可实现进一步的传热增强。因此，本节从宏观通道参数转向微通道结构优化。微通道是增强对流换热的有效方法。在微通道中，减小水力直径增加了表面积与体积之比，缩短了从壁面到流体主体的导热路径。尽管水力和热边界层仍沿流向发展，但小特征尺度使壁面效应更加突出，强化了速度分布与温度分布之间的耦合。因此，微通道可在有限冷却体积内提高传热性能。与高温不稳定性且对流换热能力有限的常规冷却剂相比，液态金属具有出色的热物理性质。这种材料表现出优异的对流换热能力，并能在高温下稳定运行。目前，以液态金属为冷却剂的高性能微通道被广泛研究。液态金属在微通道中的传热性能受通道几何形状强烈影响。关键结构参数包括通道高度、通道宽度、翅片厚度、翅片间距、进出口布置、分支角度和流动分布路径。这些参数不仅决定传热面积和热阻，还影响压降、流量分配不均和制造可行性。因此，微通道结构优化是提升液态金属冷却性能的重要途径。

赵等人深入研究了矩形直微通道热沉（microchannel heat sink）的几何因素，包括翅片高度、通道宽度和基板厚度。赵分析了微通道液冷冷板中液态金属的流动与传热特性。研究发现，增加微通道液冷冷板内流体速度可有效降低板的总热阻，但相应增加压降。同样，增加翅片高度显著降低总热阻，但也明显增加压降。增加翅片间距有效降低冷板压降，但对改善总热阻效果不显著。系统分析所有参数后，确定液态金属在翅片高度5 mm、翅片间距0.6 mm、工质流速0.1 m/s时表现出最佳流动传热性能。

穆罕默德（Muhammad）等人研究了固定热流和温度约束下矩形微通道内液态金属的流动与传热。研究表明，在通道高度6 mm、通道宽度0.6 mm、壁厚0.4 mm的结构参数下，液态金属表现出优异的流动与传热性能。此外，发现以镓铟锡合金（GaInSn）为工质的小通道热沉，其热阻主要由三个关键参数决定：通道高度、通道宽度和工质入口流速。通道宽度对热阻的影响显著大于通道高度，表明深窄通道更有利于传热。当流道长度和宽度固定时，热沉特定的翅片厚度与基板厚度组合可实现最小热阻。

安（An）等人研究了固定热流和入口温度条件下矩形微通道内液态镓基合金的流动与传热特性。研究发现，减小微通道宽度和增加液态金属流量可增强热沉传热性能。

莫赫比（Mohebbi）等人和杨等人主要研究了热沉进出口尺寸和流道结构构型对液态金属热沉性能的影响。结果表明，在不同进口尺寸下，液态金属热沉的传热性能基本保持稳定，但压降发生显著变化；热沉进口尺寸越小，压降越大。模拟研究还发现，采用垂直进出口构型的热沉具有最低压降和最小温升，使液态金属在此条件下展现出优异的传热性能。

除了直微通道外，拓扑优化流道被提出以改善流动分布和温度均匀性。典型例子包括树状分叉通道、T-Y通道和仿生血管通道。这些结构旨在通过改善流道分配、增强混合和减少局部热不均匀性来增强传热。然而，热性能的改善往往伴随着设计复杂性、制造难度或局部压力损失的增加。

刘和李系统研究了燃料电池流道内流动分布的关键问题，创新性地设计了树状歧管流道结构。树状收敛微通道采用分支与合并流道设计，通过优化分支节点前直段的长宽比，改善不同分支间的流动分布，减少局部流动不平衡，有助于实现更均匀的温度场。但其复杂拓扑增加了制造难度和压降控制要求。分流器构型基于流动均匀性指标和压降特性的双重需求，通过多参数优化分析得出。研究表明，导流节点上游直管段的长宽比（L/W）是影响90°弯头结构下游流动分布的关键几何参数。因此，适当增加直管段长度可显著增强分支间的流动平衡特性，有效促进工质流动的充分发展。

刘等人研究了以镓铟锡合金（GaInSn）为冷却剂的T-Y通道热沉性能。T-Y微通道换热器由重复的T-Y分支单元组成。优化后的Y型分支角度约60°可增强二次流和改善温度均匀性。与常规直通道相比，该结构在高热流条件下提供更好的传热性能，但需考虑进口尺寸增大和流动阻力增加。为深入了解该散热器特性，研究人员采用了数值模拟和实验测试方法，对六种不同入口空气流速下T-Y通道散热器的传热系数和压降进行了计算分析。测试中峰值热流密度达1.6 MW/m²，最高温度控制在150°C以内。研究表明，T-Y型通道散热器本身具有优异的传热性能和较均匀的温度分布。利用FLUENT进行的三维模拟确定Y型通道最佳分支角为60°。此外，发现采用散热器元件交替排列和增加换热器入口体积可有效增强散热器性能。

张等人将“血管型”液态金属冷却技术应用于高功率激光二极管阵列的热管理。血管型液态金属换热器模仿生物血管网络，包含多个互连微通道，增加了换热面积并提高了散热能力。基于镓铟锡合金（GaInSn）的血管通道已展示出对高功率热源的有效冷却性能，但内部复杂网络也带来了制造精度、流动分布控制和结构可靠性的挑战。作者设计了一种具有独特1.8 mm尺寸的液态金属散热器，采用70通道的“血管”构型。在研究“血管型”水冷和镓铟锡合金冷却方法时，发现热容热阻（thermal resistance due to heat capacity）是“血管型”液态金属冷却过程中影响冷却效率的关键因素，而在“血管型”水冷系统中该热阻相对较小。作者进行了流动传热能力测试和数值分析。使用镓铟锡合金冷却时，有效散失了2000 W激光二极管阵列产生的热量，热沉顶面最高温度保持在54°C以下。

表5总结了典型液态金属冷却通道的代表性结构参数。需注意，所列参数来自不同研究，采用不同工质、热流、边界条件和评价标准，因此表5数据主要用于定性比较而非直接的定量排序。这些研究表明，微通道几何形状与液态金属冷却剂的协同设计是高热流冷却的重要途径。通过调整通道拓扑和几何参数，可改善液态金属的流动与传热性能，但必须同时考虑伴随的压降和制造约束。

3.3.2 可行性分析
本节的可行性分析基于3.3.1节和表5总结的文献进行定性工程比较，非源自本综述开展的新实验或新数值模拟。由于引用文献采用不同工质、热流、通道尺寸、入口流速和边界条件，比较侧重于相对趋势而非绝对性能值。评价标准包括传热增强潜力、压降、