本研究探究了服役工况与孔隙微结构对热障涂层隔热性能的影响，并进一步提出了一种准确的有效热导率预测模型以评估隔热性能。主要结论如下：（1）在航空发动机服役工况下，气膜冷却、旋转与辐射传热对传热特性表现出综合影响。孔隙内的辐射散热机制对热障涂层的隔热性能具有显著影响。由于忽视了辐射传热，传统有效热导率模型对典型热障涂层隔热性能的评估产生了6.03% 的误差。（2）在热障涂层孔隙微结构的主要参数中，孔径与孔隙率对多孔热障涂层的隔热性能影响最大。基于传统理论模型，随着孔隙率和孔径的变化，隔热性能评估的最大误差可达16.71%。孔隙空间分布对隔热性能的影响可以忽略。（3）所提出的准确预测模型，综合考虑了服役工况与孔隙微结构的共同影响，能够精确计算热障涂层的有效热导率。与传统理论模型相比，基于新预测模型的隔热性能评估误差为1.71%。本工作弥合了微观尺度传热物理与宏观尺度工程设计之间的差距，为多孔热障涂层的隔热性能提供了一种快速、准确的评估方法。通过实现对隔热性能的准确评估，该方法为热障涂层的优化设计提供了指导，有助于提升热端部件的耐久性，并支持先进高性能航空发动机的发展。