撰稿：梅宁 审核：李敏 编辑：陈德雄
在机械加工过程中将产生大量的热，如果这些热量不能及时有效疏导出，极易引发高温而使加工工件烧伤和工具快速磨损，因此在机械加工中实现有效的热管理尤为重要。振荡热管是一种具有高效传热能力的被动传热元件，并且具有在旋转条件下仍能保持优异的换热能力的潜力，有望应用于机械加工中实现强化传热。然而，目前旋转状态下振荡热管研究仍然不足。例如，振荡热管在轴向旋转下的传热能力和温度特性研究尚不充分，工质运动状态与传热性能和工作温度特性的关联也不明晰。为此，本文通过试验研究了单回路振荡热管在轴向旋转下的传热性能，分析了蒸发端和冷凝段的温度特性，对丙酮和水为工质的振荡热管蒸发端温度进行了非线性动力学分析（图1），开展了功率谱密度、相空间重构和自相关分析并求解了李雅普诺夫系数，并通过可视化观测了内部工质流动状态，均显示在本文工况下振荡热管内部呈现混沌状态，有助于更深刻地理解振荡热管传热过程。相关成果以“Heat transfer and temperature characteristics of single-loop oscillating heat pipe under axial-rotation conditions”为题发表于《International Journal of Heat and Mass Transfer》。作者为我所钱宁副研究员、傅玉灿教授、徐九华教授等。
图1 振荡热管蒸发端温度非线性动力学分析
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