径向旋转振荡热管

磨削散热强化

嵌入砂轮直接导出磨削热，显著降低磨削区温度，解决难加工材料磨削烧伤问题。

钱宁 · Jiang, Fan · Marengo, Marco · 傅玉灿 · 徐九华

Applied Thermal Engineering 2023

参数信息

离心加速度范围

0 - 1620 m/s²

热流密度范围

1.5 × 10⁴ - 4 × 10⁴ W/m²

磨削区温度

262 °C

热导出比例

79 %

技术优势

热量从源头导出

热管嵌在砂轮内部，磨削热可经由砂轮本身直接传出，而不依赖冷却液或工件导热。

大幅降低磨削温度

相同磨削参数下，嵌入 16 根热管的砂轮可将磨削区温度控制在 262 °C，而无热管砂轮为 766 °C，降幅约 500 °C。

高热流密度下性能可靠

热管在最高 4×10⁴ W/m² 的热流密度和 1620 m/s² 的离心加速度下仍能有效运行，满足磨削工况的极端条件。

应用场景

• 难加工材料精密磨削：用于钛合金、高温合金等难加工材料的磨削，避免磨削烧伤，提高表面质量。
• 磨床主轴热管理：将热管集成到旋转主轴中，主动导出轴承和电机产生的热量，维持主轴精度。
• 高热流密度电子器件冷却：用于冷却高热流密度电子器件，如功率芯片、激光器，热管可承受高达 4×10⁴ W/m² 的热流密度。
• 航空发动机旋转部件冷却：用于航空发动机旋转部件（如涡轮盘）的冷却，在高速旋转和高离心加速度下实现高效传热。