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板式脉动热管的实验与应用研究进展
摘要：
板式脉动热管是一种新型热传导器件，其独特的内部结构和运行原理使其在热管理领域具有广阔的应用前景。本论文介绍了板式脉动热管的基本结构、工作原理和分类，并对其实验和应用研究进展进行了详细的阐述。
引言：
随着电子设备的不断发展和普及，热管理问题也越来越引起人们的关注。在目前的设备中，高功率元器件的密集集成使得热源集中在小区域内，导致局部温度过高，进而降低了设备的寿命和可靠性。而传统散热方式无法解决这一问题，因此需要一种新型的热传导器件来完成这一任务。板式脉动热管（PulsatingHeatPipe,简称PHP）就是在这样的背景下被提出的。
一、板式脉动热管的基本结构
板式脉动热管主要由粗管、细管、蒸发段、毛细端、液池和环路六部分构成。具体如图所示。
[图1.板式脉动热管的示意图]
其中，粗管和细管分别是板式脉动热管的主要组成部分，用于固定和连接整个热管系统。蒸发段是热管的热源，而毛细端则是热管的热散源。液池主要用于储存工作流体，在热管工作时起到缓冲作用；而环路则可以起到流体循环的作用。
二、板式脉动热管的工作原理
板式脉动热管的工作原理可以简单概括为：液相热传导-气相脉动传热-液相热传导。即在热管的蒸发段，工作流体受到热源的加热，液体蒸发成气体，向周围的细管中流动，并在细管中冷凝成液体。在冷凝过程中，液体吸附在管壁中形成毛细力，使得液体可以沿着细管内壁反向流回蒸发段，形成一个闭合的液气环路。
三、板式脉动热管的分类
板式脉动热管可以按照不同的分类标准进行分类。其中按照横截面类型可分为圆形、方形和椭圆形板式脉动热管；按照流体填充方式可分为干式和湿式板式脉动热管；按照工质流动方式可分为单相和两相板式脉动热管；按照结构形式可分为单通径和双通径板式脉动热管等。
四、板式脉动热管的实验研究进展
板式脉动热管的实验研究主要涉及其传热性能、流动特性、结构优化等方面。具体研究内容如下：
（一）传热性能
板式脉动热管的传热性能是其中重要的研究内容。目前主要采用的测试方法是热电偶法和红外热成像。通过测试分析得出，板式脉动热管具有热阻低、传热效率高等特点。
（二）流动特性
板式脉动热管的流动特性对于优化其传热性能具有重要作用。目前常见的研究方法是实验和数值模拟相结合。通过实验和数值模拟得出，板式脉动热管具有液相回流和气相波动等特点。
（三）结构优化
板式脉动热管的结构优化是提高其传热效率的关键。目前主要采用的优化方法是改变其内部纵向结构。通过改变细管的直径和长度、调整液池的大小等方法可以有效提高其传热效率。
五、板式脉动热管的应用研究进展
板式脉动热管的应用领域主要包括电子设备散热、汽车发动机冷却、太阳能转换、航空航天器中的热管等。目前已经有不少应用案例，表明板式脉动热管在热管理领域具有广泛的应用前景。
六、总结
本论文简要介绍了板式脉动热管的基本结构、工作原理和分类，并详细阐述了其实验、应用研究进展。从实验和应用研究角度出发，我们可以看出板式脉动热管具有传热效率高、不易堵塞等优点，未来在各个领域都将发挥着重要作用。