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高离心加速度下的径向旋转热管的传热性能研究

径向旋转热管,热管涡轮盘,铜水热管,传热性能,热阻

热管以其优异的导热性能被广泛应用于工业领域，径向旋转热管是一种特殊的热管，它利用旋转离心力驱动工作介质从冷凝段回流至蒸发段，在热管涡轮盘中有很大的应用前景。本文通过自行搭建的径向旋转热管实验台，在恒定转速1450 r/min（离心加速度600g）下测试了一根长100mm，内径6mm，外径12mm，充液率75%的铜水热管，并在相同的实验条件下测试了一根结构完全相同的未充液的铜管。对比铜水热管和铜管的传热性能，在加热功率为80W下铜管的热阻是铜水热管的5倍。随着加热功率从80W增加到200W，铜水热管热阻逐渐降低。80W时热阻达到最高为0.46 K/W，200W时热阻达到最低为0.27 K/W。在加热功率80~130W，热管蒸发段液池处于自然对流传热的状态，热管还未启动。在加热功率140~160W，热管温度剧烈波动，呈现周期性，热管处于间歇沸腾状态，传热性能大幅增强。在160~200W，热管蒸发段液池处于核态沸腾，热管启动。