连通多孔介质具有比表面积高和连通性强的优点，作为紧凑型的热量和质量输运载体，广泛应用于能源、环境和国防等领域。连通多孔介质的孔隙中会发生固液相变、溶蚀-沉淀及界面反应等复杂的热.质传输过程，该过程受迂曲复杂的形貌结构特征和骨架界面理化效应所主导，呈现此消彼长的反向制约或展现相辅相成的正向协同。目前反向制约的主导因素和正向协同的促进机制认识不清，难以从孔.隙尺度层面对宏观性能进行有效调控，束缚了连通多孔介质热质传输理论体系的发展及应用。该项目历时9年，开展了连通多孔介质的固液相变、溶蚀-沉淀及界面反应过程研究，揭示了连通多孔介质中反向制约或正向协同的热质传输机理，并应用于国防工业实践。主要发现点如下:

1.建立了连通多孔介质的非热平衡下固液相变瞬态传热模型，揭示了孔尺度相界面的迁移规律，明晰了骨架强化导热及其抑制自然对流、提升潜热释放速率及其降低储热量的此消彼长的竞争机制，提出了连通多孔介质1相变材料/间歇热源的“三明治”结构冷却系统。ASME Fellow、香港科技大学赵汝恒教授和加拿大工程院院士、I.Dincer教授分别评价:“提出了固液相变瞬态模型”、“提出了三明治冷却系统”。

2.提出了连通多孔介质微纳孔隙结构内多相流、传质和溶蚀/沉淀反应耦合的孔尺度模型及方法，揭示了跨相界面传质反应和多孔骨架溶蚀沉淀演变的相互作用机理，阐明了化学流体输运强化与骨架溶蚀发展间的协同促进机制。美国斯坦福大学H Tchelepi教授和橡树岭国家实验室V. F Almeida研究员分别评价:“发展了多组分多相流模型，并用于反应输运过程”、“提出并验证了包含相变、溶解沉淀的多相反应输运孔尺度方法”。

3.基于上述机理，该项目提出了含有连通多孔介质，并适用于航空航天装备结构热防护、载人航天的生命保障气体净化设备、航天器热管理器件设计急需的方法、准则及样机，并应用于载人航天器二氧化碳吸附装置、舰载机燃气偏流板、高超声速飞行器热防护层、实践-17和实践-20卫星环路热管的

该项目发表论文40篇，其中5篇代表论文SCI他引近500次，1篇论文入选ESI高被引论文。该项目授权国家发明专利11项(含国防专利2项)，参与制定国家标准1项。部分成果被收录入美国、加拿大等国家知名学者编写的7部专著，并受到美国陆军研究实验室、美国海军水面作战中心的高度关注。引用学者包括10余名院士,国际期刊主编或编委112人次,ASME、AIAA等协会的50余位Fellow.完成人任6个国际期刊编委并作特邀报告25次。