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第35卷 第3期 化 工 机 械 183 旋转热管研究现状及进展 刘腾霄 江 楠 (华南理工大学) 摘 要 对国内外旋转热管的理论研究、应用情况进行了较为详细的介绍，旋转热管的研究_Y-作已呈现 从理论研究转向应用研究的趋势，未来的研究重点宜立足于_Y-业新产品的开发。 关键词 旋转热管 热管 研究进展 中图分类号 TQ051．5 文献标识码 A 文章编号 0254--6094(2008)03-0183-06 热管于1964年诞生在美国的Los Alamos国 2 国外旋转热管的研究与发展 家科学实验室，Grover及其合作者 Cotter与 Erik— 2．1 理论研究与发展 son 发明了这种高效传热元件。旋转热管(Ro— 与普通热管相比，旋转热管的液体回流是利 tating Heat Pipe，RHP)是热管中的一种，自1969 用旋转液体在管内产生离心力而驱动的，只要有 年以来，旋转热管的理论及其应用的研究取得了 足够的旋转速度，就能保证足够的液体回流，因此 令人瞩目的进展，其产品在航空航天、核工业、石 它不需要像普通热管那样安装毛细材料，而且能 油化工及建筑等领域都得到广泛使用。 在不同角度下回流，达到连续运行的目的。自旋 1 旋转热管的结构及工作原理 转热管问世后，立即吸引了很多科学工作者对其 旋转热管的结构如图 1所示，它由一根密闭 进行研究，使得旋转热管得到了快速的发展。学 的空心轴构成，沿轴向长度上略带锥度。旋转热 者们主要围绕着旋转热管理论和实际应用两条主 管分为3段：蒸发段、绝热段和冷凝段。 线展开研究、实践，逐步形成了比较完善的旋转热 传导 传导 自然对流 管理论和其研究成果的应用体系。但是，这些基 于不同理论视角的理论假设和研究方法都还存在 蒸气 着不少的问题，与此同时，有关旋转热管研究的理 论也就在这些问题中得到完善、充实，其实际应用 的范围也逐步拓宽。 冷凝段 绝热段 蒸发段 旋转热管的发展研究大体经历了两个发展阶 段，在每一阶段都有不同的理论发现和实用化的 图1 旋转热管工作原理图 成果。旋转热管发展的第 1个阶段，主要集中于 旋转热管绕其轴线旋转产生离心加速度 环状流型的研究，即对热管在高转速下工作特性 r，沿热管壁面的加速度分量为 rsinc~，相应产 的研究；第2阶段的研究主要集中在中低速旋转 生的力推动冷凝段工质沿热管壁面回流到蒸发 热管工作特性，发现热管内流型不仅是环状流，还 段。 存在着其他流型，各流型的管内传热情况也不一 旋转热管的工质选择主要是以热管的工作温 样。在中低转速下，由于重力场与离心力的交互 度为依据。每一种工质都有特定的温度范围：下 作用，使旋转热管内部工质流动与传热复杂化了。 限为其凝固点；上限为其热力学临界点 。