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题目：中等转速条件下旋转热管的传热性能分析
[摘要]: 实验研究了在 2000-4000 rpm 等转速或 40g-180g 加速度下，蒸发器热流达100kw /m2 的非阶梯旋转热管蒸发器段的传热机理。通过测量热管核心区域和沿热管壁面流动的轴向温度分布，考察了蒸发器段和冷凝器段的热阻。
关键词：旋转热管、蒸发器传热、传热性能
1、前言：
旋转热管是一种高效的两相传热装置，已被提出并用于旋转机械的热管理。旋转热管中的液体流动和传热取决于多种因素，包括热管设计、工作流体和流体载荷、转速和离心加速度以及热流密度。当热管以中等转速运行时，管内的液体冷凝物通常是沿内表面完全环状的，其加速度大于此处，约 40g。通过求解流体环空在整个热管内流动和传热的控制方程，建立了旋转热管整体传热性能的模型。提出了一种改进的层流膜凝结模型，适用于预测冷凝器段的传热。然而，蒸发器部分的传热仍然不是很清楚。阶梯式旋转热管蒸发器段的传热机理与加速下的池内沸腾相似，其中液膜厚度通常大于 1mm。随着热通量的增加， 自然对流和核沸腾依次发生，核沸腾开始时，随着转速的增加，核沸腾被压向较高的热通量。一旦启动成核沸腾，蒸发器内的液膜热阻通常比冷凝器小，因此在考虑旋转热管的整体传热性能时可以忽略不计。令人惊讶的是，这些测量结果表明，自然对流区域的蒸发器传热与转速无关，而在加速情况下，液体池的自然对流没有被观测到。非阶梯式旋转热管通常比阶梯式热管要小得多，通常可与相媲美，在这种情况下，人们认为薄膜蒸发会发生，而不是核沸腾，而在以前的非阶梯热管模型中，传热也被模拟成这样。
最初的模型假设在蒸发器中液体膜的传导，而最近的一个模型考虑了在旋转锅炉中液体池的自然对流的相关性，加速诱导的自然对流的影响。结果发现，考虑自然对流的模型预测与只考虑传导的模型相比，在中等转速(40 lt; a/g lt; 180) 下非阶梯热管的整体性能测量结果更一致。然而，迄今为止，似乎还没有对非阶梯热管的测量，可以用来直接确定传热系数，或在中等转速下蒸发器部分的热阻。这项研究的目的是检验中等转速条件下非阶梯旋转热管蒸发器段的传热机理。对两种热管进行了实验，一种是内锥式冷凝器， 另一种是内锥式热管。利用埋在热管内的热敏电阻测试了热管沿壁和核心区域的温度分布。
下一节将介绍实验装置和所测试的热管，然后介绍实验结果，并与旋转热管性能模型的预测结果进行比较。
