Para satisfacer la necesidad de una disipación térmica eficiente en equipos de transporte ferroviario y aeroespacial bajo entornos de gravedad variable, este artículo realiza un estudio experimental y un modelado basado en datos sobre las características de transferencia de calor por ebullición en flujo de una solución-mixta de agua y glicol en microcanales. Mediante la construcción de una plataforma experimental con gravedad variable basada en un rotor centrífugo, se logró simular un entorno de gravedad variable de 1.00g a 3.16g, obteniendo datos del coeficiente de transferencia de calor y la densidad crítica de flujo de calor bajo condiciones de velocidad de masa de 50~500 kg/(m²·s) y densidad de flujo térmico de 100~800 kW/m². Los resultados experimentales indicaron que la aceleración gravitatoria tiene un efecto significativo en la mejora de la transferencia de calor por ebullición del flujo; cuando la gravedad aumenta de 1.0g a 3.16g, el coeficiente de transferencia de calor incrementa entre un 60% y un 80%, y la densidad crítica de flujo de calor aumenta entre un 20% y un 35%. En la zona de baja sequedad, la gravedad mejora la transferencia de calor al reducir el diámetro de desprendimiento de las burbujas y aumentar la frecuencia de desprendimiento; en la zona de sequedad media a alta, la gravedad hace que la película líquida se adelgace y se distribuya uniformemente, y retrasa eficazmente el fenómeno de sequía. Además, la comparación con 10 correlaciones clásicas de transferencia de calor mostró que los modelos tradicionales presentan grandes errores de predicción en condiciones de gravedad variable, siendo el modelo Fang el que mejor rendimiento mostró, aunque con un error absoluto medio de 9.6%. Finalmente, se establecieron modelos predictivos del coeficiente de transferencia de calor usando tres algoritmos de aprendizaje automático: bosque aleatorio, máquina de vectores de soporte y aumento extremo de gradiente, donde el modelo XGBoost mostró un error absoluto medio de solo 3.1% en todo el rango de gravedad, superando significativamente a las correlaciones empíricas tradicionales. Los resultados del estudio pueden proporcionar una base teórica para la optimización del diseño de sistemas de refrigeración para equipos a bordo de transporte ferroviario y aeroespacial.

entorno de gravedad variable;microcanal;transferencia de calor por ebullición;densidad crítica de flujo de calor;aprendizaje automático