Atendendo à demanda por dissipação térmica eficiente em equipamentos de transporte ferroviário e aeroespacial sob ambientes de gravidade variável, este artigo realiza um estudo experimental sistemático e modelagem orientada por dados das características de transferência de calor por ebulição em fluxo de uma solução mista de água e etilenoglicol em microcanais. Através da construção de uma plataforma experimental de gravidade variável baseada em um conjunto rotativo centrífugo, simulou-se um ambiente de gravidade variável de 1.00g a 3.16g, obtendo dados do coeficiente de transferência de calor e da densidade crítica de fluxo térmico sob condições de vazão mássica de 50~500 kg/(m²·s) e densidade de fluxo térmico de 100~800 kW/m². Os resultados experimentais mostraram que a aceleração da gravidade possui um efeito significativo no fortalecimento da transferência de calor por ebulição em fluxo; quando a gravidade aumentou de 1.0g para 3.16g, o coeficiente de transferência de calor aumentou entre 60%~80%, e a densidade crítica de fluxo térmico elevou-se entre 20%~35%. Na zona de baixa secura, o aumento da gravidade fortalece a transferência de calor ao reduzir o diâmetro de desprendimento das bolhas e aumentar a frequência de desprendimento; na zona de secura média a alta, o aumento da gravidade afina e distribui uniformemente o filme líquido, retardando eficazmente o fenômeno de secagem. Além disso, a comparação com 10 correlações clássicas de transferência de calor revelou que modelos tradicionais apresentam grandes erros de predição sob condições de gravidade variável, sendo o modelo Fang o que teve melhor desempenho, embora com erro absoluto médio de 9,6%. Finalmente, foram estabelecidos modelos preditivos para o coeficiente de transferência de calor utilizando três algoritmos de aprendizado de máquina: random forest, máquina de vetor de suporte e extreme gradient boosting, sendo que o modelo XGBoost apresentou erro absoluto médio de apenas 3,1% em toda a faixa de gravidade, superando significativamente as correlações empíricas tradicionais. Os resultados da pesquisa podem fornecer uma base teórica para o projeto otimizado de sistemas de resfriamento para equipamentos embarcados em transporte ferroviário e aeroespacial.

ambiente de gravidade variável;microcanal;transferência de calor por ebulição;densidade crítica de fluxo térmico;aprendizado de máquina