脈動(dòng)熱管技術(shù)研究綜述

馮錦新

( 華南理工大學(xué) 化學(xué)與化工學(xué)院，廣東 廣州 510640 )

Akachi[1]提出了無芯兩相回路的創(chuàng)新概念，大多數(shù)稱為脈動(dòng)熱管，具有交替的加熱和冷卻區(qū)域。其不同于傳統(tǒng)的微熱管[2]，具有體積小、靈活性高、結(jié)構(gòu)簡單緊湊、成本低、傳熱性能高(高于金屬幾十倍)、無外部機(jī)械要求等優(yōu)異特性，受到國內(nèi)外許多學(xué)者的青睞，顯示出許多工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景，特別是在電子冷卻、余熱回收、干燥、太陽能集熱等方面[3-4]。

脈動(dòng)熱管結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要可分為閉合回路型、開放回路型、以及衍生的帶單向閥的閉合回路型。其工作原理為：具有一定充液量的抽真空脈動(dòng)熱管，其蒸發(fā)段液體工質(zhì)吸熱蒸發(fā)產(chǎn)生氣泡，形成間隔分布的液塞和氣塞。氣泡迅速膨脹、升壓，進(jìn)而推動(dòng)工質(zhì)向低溫冷凝段流動(dòng)，并在冷凝段中冷凝收縮、甚至破裂，壓力下降，導(dǎo)致工質(zhì)回流。工質(zhì)在蒸發(fā)段和冷凝段之間的壓差促使其形成了局部振蕩流動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞。

圖1 脈動(dòng)熱管結(jié)構(gòu)示意圖

脈動(dòng)熱管操作機(jī)制，具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：當(dāng)其在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，由吸熱和冷凝引起的工質(zhì)的膨脹和收縮是振蕩運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力，而驅(qū)動(dòng)流入管內(nèi)的工質(zhì)是液塞和氣塞的振蕩運(yùn)動(dòng)，并非由芯結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的毛細(xì)管力。此外，由于表面張力的影響，液塞和氣塞隨機(jī)地形成并分布在管道內(nèi)。因此，由于其非常復(fù)雜的兩相傳熱、傳質(zhì)過程和多變量運(yùn)算機(jī)制，很難被完全揭示，目前對(duì)其認(rèn)識(shí)與研究還處于不斷深入階段[5]。

本文總結(jié)了近年來國內(nèi)外學(xué)者最新的研究成果，分別以可視化實(shí)驗(yàn)、傳熱特性、理論、以及應(yīng)用技術(shù)等方面進(jìn)行綜述，為其它學(xué)者提供參考和借鑒。

1 脈動(dòng)熱管的可視化實(shí)驗(yàn)

為了研究脈動(dòng)熱管內(nèi)工質(zhì)的基本運(yùn)行特征以揭示其兩相傳熱與傳質(zhì)過程機(jī)理，脈動(dòng)熱管的可視化實(shí)驗(yàn)是受學(xué)者們歡迎的方法。

Xue等[6]進(jìn)行氨脈動(dòng)熱管高速攝像機(jī)的全面可視化實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其在低功率狀態(tài)下操作時(shí)，處于“塞狀流”狀態(tài)，高功率下則變?yōu)椤碍h(huán)形流”。此外，還從實(shí)驗(yàn)測(cè)量中計(jì)算出蒸汽的實(shí)際速度，這在其他文獻(xiàn)中是從未發(fā)現(xiàn)的。Lips等[7]在進(jìn)行單管可視化實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)前進(jìn)和后退半月板半徑之間的差異在模型中必須考慮液塞，此外還揭示了在前進(jìn)半月板處存在不穩(wěn)定性(小波)，但其對(duì)蒸發(fā)熱傳遞的影響仍有待研究。Saha等[8]通過視覺觀察與參數(shù)測(cè)量的結(jié)合解釋單循環(huán)脈動(dòng)熱管中的許多關(guān)鍵現(xiàn)象。Spinato等[9]報(bào)告了在一系列測(cè)試條件下運(yùn)行的閉環(huán)脈動(dòng)熱管中的流動(dòng)可視化實(shí)驗(yàn)，觀察到低和高幅度振蕩，循環(huán)振蕩和流動(dòng)反轉(zhuǎn)，循環(huán)穩(wěn)定四個(gè)不同的流動(dòng)狀態(tài)。且文章認(rèn)為氣泡成核和由于蒸發(fā)而隨后的快速生長可能導(dǎo)致從循環(huán)到具有增加的熱負(fù)荷的振蕩狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。Spinato等[10]發(fā)現(xiàn)薄膜蒸發(fā)是主要的熱機(jī)理，而傳遞到振蕩液體塊和局部核沸騰的熱傳導(dǎo)只能被認(rèn)為是提供熱傳遞的局部增強(qiáng)。

脈動(dòng)熱管的工質(zhì)流體運(yùn)動(dòng)模式及流型發(fā)展十分復(fù)雜，在可視化實(shí)驗(yàn)中觀察到多種不同流型、氣泡的特殊行為，如產(chǎn)生、生長、合并、破裂、消亡等，以及多種特殊現(xiàn)象，將直接影響熱管的傳熱性能，目前對(duì)其相變振蕩運(yùn)動(dòng)規(guī)律認(rèn)識(shí)仍然缺乏。

2 影響脈動(dòng)熱管傳熱性能的主要因素

脈動(dòng)熱管的傳熱特性受多方面因素的影響，其主要可分為：脈動(dòng)熱管的幾何參數(shù)，如管徑、橫截面、蒸發(fā)段或冷凝段長度等；工質(zhì)液體，如熱力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)性質(zhì)；充液量；重力；以及其他因素。下面將分幾部分做簡單總結(jié)。

2.1 幾何參數(shù)

Lee等[11]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在圓形和正方形橫截面形狀下的水力直徑都增加了操作極限。且通過比較各種通道幾何的膜流速和蒸發(fā)速率，證明了當(dāng)膜流速低于形成液膜的任何時(shí)刻的蒸發(fā)速率時(shí)，微脈動(dòng)熱管達(dá)到操作極限。Wang等[12]將流體體積法用于研究蒸發(fā)器長度與冷凝器不同比例的回路脈動(dòng)熱管的起動(dòng)特性和熱性能，發(fā)現(xiàn)對(duì)于相同的填充比和輸入功率，蒸發(fā)器與冷凝器的長度比的增加有助于加速啟動(dòng)并降低其熱阻。此外，蒸發(fā)段溫度振蕩特性揭示了當(dāng)輸入功率增加時(shí)，啟動(dòng)類型從溫度突然升高到溫度平滑增加。Tseng等[13]研究了均勻和交替管直徑對(duì)回路脈動(dòng)熱管性能的影響，對(duì)于水平布置，與均勻設(shè)計(jì)相比，交替通道設(shè)計(jì)可以在具有更小的熱阻的相當(dāng)?shù)偷臒彷斎胂麻_始。Jang等[14]研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)于低和中等熱輸入，由于相互作用的振蕩和循環(huán)下的驅(qū)動(dòng)力增加，熱阻隨著給定縱橫比的不對(duì)稱比例的增加而降低。然而，對(duì)于具有相對(duì)高的縱橫比的高熱輸入，由于在干燥時(shí)的流動(dòng)阻力增加，熱阻隨著不對(duì)稱比例的增加而增加，其存在著最佳不對(duì)稱比和縱橫比。

微型脈動(dòng)熱管[15-16]在近年來逐漸被人們所重視，以一種基于硅基材料為代表的微型脈動(dòng)熱管，國內(nèi)外學(xué)者在這方面均有不同的研究。Yoon等[17]使用MEMS技術(shù)制造了在硅晶片上刻有五圈閉環(huán)曲折微通道的脈動(dòng)熱管，對(duì)其振蕩流進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和理論分析。Jun等[18]通過實(shí)驗(yàn)比較閉環(huán)微脈動(dòng)熱管和閉式微脈動(dòng)熱管的熱性能和流動(dòng)特性。Qu等[19]不同梯形截面的硅基微脈動(dòng)熱管的啟動(dòng)，傳熱和流動(dòng)特性，發(fā)現(xiàn)(1)其啟動(dòng)行為取決于工作流體的類型；(2)工質(zhì)流體，填充比和傾斜角度均影響其熱性能；(3)隨著水力直徑的減小，可觀察到其不同流動(dòng)模式。

2.2 工質(zhì)

工質(zhì)是脈動(dòng)熱管正常運(yùn)行的必備物質(zhì)，其各種物性，如密度、黏度、飽和蒸氣壓、表面張力、比熱容、汽化潛熱、接觸角等熱力學(xué)和流體動(dòng)力學(xué)性質(zhì)均與脈動(dòng)熱管的傳熱性能有一定的聯(lián)系[20]。

Patel等[21]探究了共計(jì)11種工作流體對(duì)閉環(huán)脈動(dòng)熱管啟動(dòng)機(jī)理和熱性能的影響，提出對(duì)于所有工作流體，閉環(huán)脈動(dòng)熱管無法啟動(dòng)低于20W熱輸入的脈動(dòng)。Goshayeshi等[22]的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，開路脈動(dòng)熱管的熱性能取決于工作流體的共軛效應(yīng)，內(nèi)徑，加熱電源輸入和磁場。

作為脈動(dòng)熱管的新型工質(zhì)，納米流體有著一定的優(yōu)勢(shì)，可在一定程度上增強(qiáng)脈動(dòng)熱管的傳熱性能，是目前受國內(nèi)外學(xué)者重視的研究方向。Wu等[23]對(duì)C60納米流體平板閉環(huán)脈動(dòng)熱管的傳熱性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)增加C60納米流體濃度可提高其熱性能，但卻降低了其開始干燥的臨界熱負(fù)荷。Gonzalez等[24]研究發(fā)現(xiàn)具有納米流體的脈動(dòng)熱管中的傳熱機(jī)理，即通過添加納米粒子，由于高功率下的粘度增加，蒸發(fā)器的傳熱性能下降，而高功率熱導(dǎo)率和增強(qiáng)核沸騰的積極作用在低功率下效果更好。在冷凝器部分，由于液體含量相對(duì)較高，納米流體更有效地提高了傳熱性能。Jafarmadar等[25]比較Al2O3，CuO，Ag納米流體和純水的流動(dòng)，發(fā)現(xiàn)銀納米流體提供最高熵產(chǎn)生。同時(shí)還研究了不同粒徑體積濃度對(duì)Al2O3納米流體熱流特性的影響，其最佳體積濃度約0.5%～1%，以使熵產(chǎn)生和適當(dāng)?shù)臒岵僮髯钚』?。此外，還有不少學(xué)者研究了如銅和銀膠體納米流體[26]、磁性流體[27-28]、以及納米乳液等新型工質(zhì)，均發(fā)現(xiàn)其具有強(qiáng)化傳熱的功能。

2.3 充液量

工質(zhì)體積與脈動(dòng)熱管容積之比即為充液量，也有人稱為充液率，是影響脈動(dòng)熱管傳熱性能的重要因素之一。盡管脈動(dòng)熱管的熱流密度與充液量呈正相關(guān)，但過低的充液量卻容易出現(xiàn)“燒干”；另一方面，當(dāng)充液量足夠大，也會(huì)削弱振蕩效果，降低其傳熱性能。根據(jù)國內(nèi)外研究，其值通常介于20%～80%，且存在著最佳充液值，受工質(zhì)流體、幾何參數(shù)、操作方式等因素影響。而相關(guān)研究表明，最佳充液量在50%～70%之間[29]。

2.4 重力

近年來，部分學(xué)者將脈動(dòng)熱管處于超/微重力條件下，如ESA拋物面飛行運(yùn)動(dòng)[30-31]，并研究其性能。Mameli等[32]的研究結(jié)果表明，在垂直方向，閉環(huán)脈動(dòng)熱管的熱行為受到地面和飛行測(cè)試的重力場變化的強(qiáng)烈影響。其中，在第一超重力周期略微有助于流動(dòng)運(yùn)動(dòng)，在微重力下，裝置在蒸發(fā)器區(qū)域中經(jīng)歷突然的溫度升高；而水平位置中，在拋物線期間不顯示任何明顯的熱變化，對(duì)微重力產(chǎn)生的熱動(dòng)力學(xué)影響類似于地面垂直水平操縱的熱動(dòng)力學(xué)影響。

2.5 其他因素

Kim等[33]通過對(duì)加熱和冷卻段的溫度施加周期性的波動(dòng)和隨機(jī)噪聲，發(fā)現(xiàn)液體塊狀振蕩的頻率隨著壁溫周期性波動(dòng)的振幅和頻率的增加而減小。Wang等[34]發(fā)現(xiàn)，與均勻加熱模式相比，不均勻加熱模式可以減少啟動(dòng)周期，增加脈動(dòng)熱管的耐熱性。

Vries等[35]成功設(shè)計(jì)一種新的特斯拉型被動(dòng)閥并用于在脈動(dòng)熱管中，可提高其熱性能，被認(rèn)為是促進(jìn)脈動(dòng)熱管循環(huán)的可行選擇。Pastukhov等[36]的實(shí)驗(yàn)表明球閥可以組織工作流體的定向循環(huán)，但使得加熱區(qū)的等溫性增加，脈動(dòng)熱管的熱阻和對(duì)方向的敏感性降低，限制熱負(fù)荷的值增加10%～14%。

國內(nèi)外學(xué)者對(duì)脈動(dòng)熱管傳熱特性影響因素的實(shí)驗(yàn)研究已經(jīng)得出許多強(qiáng)有力的結(jié)論與突破性的進(jìn)展，但就目前為止，對(duì)于一些問題的探究仍未解決，仍需尋找出更合適的理論、實(shí)驗(yàn)、及方法，以提高脈動(dòng)熱管的傳熱性能。

3 脈動(dòng)熱管的理論研究現(xiàn)狀

脈動(dòng)熱管的理論研究是發(fā)展脈動(dòng)熱管的另一重要方向，許多學(xué)者建立了各種數(shù)學(xué)物理模型[37-39]，為研究脈動(dòng)熱管的復(fù)雜且隨機(jī)性的運(yùn)行機(jī)理做出卓越的貢獻(xiàn)?；贒as等[40]的單泡脈動(dòng)熱管的膜蒸發(fā)/冷凝模型，Nikolayev[41]提出了具有任意數(shù)量的分支和任意時(shí)變數(shù)量的氣泡的脈動(dòng)熱管新模型，能夠描述大振幅的混沌自持振蕩。Gürsel等[42]開發(fā)了一種1D質(zhì)量彈簧阻尼器模型來預(yù)測(cè)脈動(dòng)熱管中的運(yùn)動(dòng)，此外，還開發(fā)了熱傳遞模型，兩個(gè)模型相結(jié)合發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果有很好的一致性，同時(shí)，觀察到四種不同的運(yùn)動(dòng)模式：振蕩運(yùn)動(dòng)，平移，組合振蕩平移運(yùn)動(dòng)和無運(yùn)動(dòng)。Liu等[43]提出了典型欠阻尼二階系統(tǒng)和一階LTI系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，以及相應(yīng)的六個(gè)動(dòng)態(tài)性能評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，以分別定量表征回路脈動(dòng)熱管兩種最常見類型的初創(chuàng)型的動(dòng)態(tài)性能。Yuan等[44]提出了脈動(dòng)熱管中相鄰蒸汽塞和液塞的流體流動(dòng)和傳熱模型，研究了重力，液體團(tuán)塊的初始位移以及全熱交換中潛熱貢獻(xiàn)的百分比。Yang等[45]提出一個(gè)簡化的兩相熱傳遞模型，可對(duì)啟動(dòng)特性做出很好的預(yù)測(cè)。此外，通過將參數(shù)估計(jì)作為非線性約束優(yōu)化問題，使用螢火蟲算法有效地查找參數(shù)估計(jì)。Manzoni等[46]開發(fā)出可計(jì)算穩(wěn)定狀態(tài)以及脈動(dòng)熱管的瞬態(tài)性能的新型集總參數(shù)模型，利用抑制飽和蒸氣塞的標(biāo)準(zhǔn)假設(shè)，以及由此引起的異質(zhì)和均相變化的嵌入，一整套平衡微分方程解釋了熱和流體動(dòng)力學(xué)現(xiàn)象。Jokar等[47]提出了一種使用多層感知器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和GA對(duì)脈動(dòng)熱管進(jìn)行仿真和優(yōu)化的新穎方法，無需知道系統(tǒng)的復(fù)雜方程。

此外，不少學(xué)者從其它方面，提出新型模型，來研究脈動(dòng)熱管的運(yùn)行規(guī)律及傳熱特性。受多方面因素的影響，脈動(dòng)熱管的理論研究需要充分考慮各因素之間的相互影響，因此，仍有許多研究工作需要不斷探索。

4 脈動(dòng)熱管的應(yīng)用技術(shù)研究現(xiàn)狀

雖然現(xiàn)階段脈動(dòng)熱管的研究仍在不斷深入，其理論并不是很完善，但憑借著其體積小、靈活性高、成本低、具有優(yōu)異的傳熱性能等優(yōu)異特性，在近年來，脈動(dòng)熱管不斷被推廣，在微電子器件的冷卻散熱、太陽能集熱、余熱回收利用、干燥以及制冷等領(lǐng)域的應(yīng)用顯示出巨大的發(fā)展前景。不少學(xué)者也對(duì)其展開不少研究工作[48-51]。

Burban等[52]介紹了在混合動(dòng)力車輛應(yīng)用的電子熱管理領(lǐng)域開發(fā)和測(cè)試的單相脈動(dòng)熱管的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。Khodami等[53]提出了一種通過脈動(dòng)熱管進(jìn)行廢熱回收的原型熱交換器，研究不同工作流體的能量轉(zhuǎn)移效率，以及利用脈動(dòng)熱管對(duì)煙囪熱回收的方法。Clement等[54]在模擬質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池堆的散熱要求的條件下進(jìn)行脈動(dòng)熱管的設(shè)計(jì)和性能測(cè)試，并認(rèn)為脈動(dòng)熱管有可能用于燃料電池內(nèi)的底部加熱垂直取向。Dang等[55]研究了帶有脈動(dòng)熱管的機(jī)架的散熱性能。對(duì)機(jī)架中的溫度場和速度場以及服務(wù)器中的CPU溫度分布進(jìn)行了數(shù)值研究。提出了內(nèi)管和脈動(dòng)熱管的新架構(gòu)結(jié)構(gòu)，提高了服務(wù)器與脈動(dòng)熱管之間的傳熱。Hemadri等[56]分別對(duì)具有兩個(gè)不同有效Biot數(shù)的嵌入式脈動(dòng)熱管散熱器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，探索其在空間/地面領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。

5 技術(shù)展望

脈動(dòng)熱管自從被眾學(xué)者所熟悉后，廣受關(guān)注，其卓越的傳熱性能和低成本、體積小、無需動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn)，呈現(xiàn)出十分可觀的發(fā)展前景。盡管脈動(dòng)熱管現(xiàn)階段的研究已取得一定成果，但其運(yùn)行機(jī)理十分復(fù)雜，理論與實(shí)驗(yàn)研究仍處于探索階段，仍未得到廣泛的應(yīng)用，仍有不少問題亟需解決，主要有以下幾個(gè)方面：

(1)盡管近年來許多學(xué)者對(duì)脈動(dòng)熱管的理論模型進(jìn)行大量的研究，但由于其運(yùn)行機(jī)理的復(fù)雜性及隨機(jī)性，認(rèn)識(shí)程度仍然不夠，如關(guān)于脈動(dòng)熱管混沌行為特征，流體動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)特性的耦合效應(yīng)以及熱傳質(zhì)的機(jī)理還有待進(jìn)一步的努力。研究工作仍需有條不紊的進(jìn)行，設(shè)計(jì)出更具代表性，實(shí)用性的理論模型。

(2)繼續(xù)探究影響脈動(dòng)熱管傳熱性能的主要因素間的相互作用，優(yōu)化各種參數(shù)，以提高脈動(dòng)熱管的性能。

(3)加強(qiáng)對(duì)脈動(dòng)熱管應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，尤其是在空間技術(shù)方面，此外，探索不同結(jié)構(gòu)形式的脈動(dòng)熱管，脈動(dòng)熱管的微小化，開發(fā)換熱模組等方面也將值得我們?nèi)リP(guān)注。

總之，為了獲得更好的脈動(dòng)熱管，不僅需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)研究，還需開發(fā)準(zhǔn)確的分析模型。在未來的研究中，脈動(dòng)熱管將逐漸在眾多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] Akachi H.Structure of a heat pipe：US，4921041[P].1991-08-15.

[2] Liu X D，Chen Y P.Transient thermal performance analysis of micro heat pipes[J].Applied Thermal Engineering，2013，58(1-2)：585-593.

[3] Maydanik Y F，Dmitrin V I，Pastukhov V G.Compact cooler for electronics on the basis of a pulsating heat pipe[J].Applied Thermal Engineering，2009，29(17-18)：3511-3517.

[4] Qu J，Wu H，Wang Q.Experimental investigation of silicon-based micro pulsating heat pipe for cooling electronics[J].Nanoscale and Microscale Thermophysical Engineering，2012，16(1)：37-49.

[5] Xian H Z，Yang Y P，Liu D Y，et al.Heat transfer characteristics of oscillating heat pipe with water and ethanol as working fluids[J].Journal of Heat Transfer，2010，132(2)：121501.

[6] Xue Z H，Qu W.Experimental and theoretical research on a ammonia pulsating heat pipe: New full visualization of flow pattern and operating mechanism study[J].International Journal of Heat and Mass Transfer，2017，106：149-166.

[7] Lips S，Bensalem A，Bertin Y，et al.Experimental evidences of distinct heat transfer regimes in pulsating heat pipes (PHP)[J].Applied Thermal Engineering，2010，30(8-9)：900-907.

[8] Saha N，Das P K，Sharma P K.Influence of process variables on the hydrodynamics and performance of a single loop pulsating heat pipe[J].International Journal of Heat and Mass Transfer，2014，74：238-250.

[9] Spinato G，Borhani N，P.d′Entremont B，et al.Time-strip visualization and thermo-hydrodynamics in a Closed Loop Pulsating Heat Pipe[J].Applied Thermal Engineering，2015，78：364-372.

[10] Spinato G，Borhani N，Thome G R.Operational regimes in a closed loop pulsating heat pipe[J].International Journal of Thermal Sciences，2016，102：78-88.

[11] Lee J，Kim S J.Effect of channel geometry on the operating limit of micro pulsating heat pipes[J].International Journal of Heat and Mass Transfer，2017，107：204-212.

[12] Wang J S，Ma H，Zhu Q.Effects of the evaporator and condenser length on the performance of pulsating heat pipes[J].Applied Thermal Engineering，2015，91：1018-1025.

[13] Tseng C Y，Yang K S，Chien K H，et al.Investigation of the performance of pulsating heat pipe subject to uniform/alternating tube diameters[J].Experimental Thermal and Fluid Science，2014，54：85-92.

[14] Jang D S，Lee J S，Ahn J H，et al.Flow patterns and heat transfer characteristics of flat plate pulsating heat pipes with various asymmetric and aspect ratios of the channels[J].Applied Thermal Engineering，2017，114：211-220.

[15] Yang K S，Cheng Y C，Jeng M S，et al.An Experimental Investigation of Micro Pulsating Heat Pipes[J].Micromachines，2014，5(2)：385-395.

[16] Yang K S，Cheng Y C，Liu M C，et al.Micro pulsating heat pipes with alternate microchannel widths[J].Applied Thermal Engineering，2015，83：131-138.

[17] Yoon A，Kim S J.Characteristics of oscillating flow in a micro pulsating heat pipe:Fundamental-mode oscillation[J].International Journal of Heat and Mass Transfer，2017，109：242-253.

[18] Jun S，Kim S J.Comparison of the thermal performances and flow characteristics between closed-loop and closed-end micro pulsating heat pipes[J].International Journal of Heat and Mass Transfer，2016，95：890-901.

[19] Qu J，Wu H Y，Cheng P.Start-up，heat transfer and flow characteristics of silicon-based micro pulsating heat pipes[J].International Journal of Heat and Mass Transfer，2012，55(21-22)：6109-6120.

[20] Zhang Y，F(xiàn)aghri A.Heat transfer in a pulsating heat pipe with open end[J].International Journal of Heat and Mass Transfer，2002，45(4)：755-764.

[21] Patel V M，Gaurav，Mehta H B.Influence of working fluids on startup mechanism and thermal performance of a closed loop pulsating heat pipe[J].Applied Thermal Engineering，2017，110：1568-1577.

[22] Goshayeshi H R，Izadi F，Bashirnezhad K.Comparison of heat transfer performance on closed pulsating heat pipe for Fe3O4and Fe2O3for achieving an empirical correlation[J].Physica E，2017，89：43-49.

[23] Wu Q P，Xu R J，Wang R X，et al.Effect of C60nanofluid on the thermal performance of a flat-plate pulsating heat pipe[J].International Journal of Heat and Mass Transfer，2016，100：892-898.

[24] Gonzalez M，Kelly B，Hayashi Y，et al.Heat transfer mechanisms in pulsating heat-pipes with nanofluid[J].Applied Physics Letters，2015，106(1)：013906.

[25] Jafarmadar S，Azizinia N，Razmara N，et al.Thermal analysis and entropy generation of pulsating heat pipes using nanofluids[J].Applied Thermal Engineering，2016，103：356-364.

[26] Karthikeyan V K，Ramachandran K，Pillai B C，et al.Effect of nanofluids on thermal performance of closed loop pulsating heat pipe[J].Experimental Thermal and Fluid Science，2014，54：171-178.

[27] Taslimifar M，Mohammadi M，Afshin H，et al.Overall thermal performance of ferrofluidic open loop pulsating heat pipes:An experimental approach[J].International Journal of Thermal Sciences，2013，65：234-241.

[28] Goshayeshi H R，Safaei M R，Goodarzi M，et al.Particle size and type effects on heat transfer enhancement of Ferro-nanofluids in a pulsating heat pipe[J].Powder Technology，2016，301：1218-1226.

[29] Charoensawan P，Terdtoon P，Tantakom P，et al.Effects of inclination angles，filling ratios and total lengths on heat transfer characteristics of a closed-loop oscillating heat pipe[C]∥6thInterna-tional Heat Pipe Symposium，Chiang Mai，Thailand，2000.

[30] Mangini D，Mameli M，Georgoulas A，et al.A pulsating heat pipe for space applications: Ground and microgravity experiments[J].International Journal of Thermal Sciences，2015，95：53-63.

[31] Ayel V，Araneo L，Scalambra A，et al.Experimental study of a closed loop flat plate pulsating heat pipe under a varying gravity force[J].International Journal of Thermal Sciences，2015，96：23-24.

[32] Mameli M，Araneo L，F(xiàn)ilippeschi S，et al.Thermal response of a closed loop pulsating heat pipe under a varying gravity force[J].International Journal of Thermal Sciences，2014，80：11-22.

[33] Kim S，Zhang Y，Choi J.Effects of fluctuations of heating and cooling section temperatures on performance of a pulsating heat pipe[J].Applied Thermal Engineering，2013，58(1-2)：42-51.

[34] Wang J S，Wang Z C，Li M J.Thermal performance of pulsating heat pipes with different heating patterns[J].Applied Thermal Engineering，2014，64(1-2)：209-212.

[35] Vries S F，F(xiàn)lorea D，Homburg F G A，et al.Design and operation of a Tesla-type valve for pulsating heat pipes[J].International Journal of Heat and Mass Transfer，2017，105：1-11.

[36] Pastukhov V G，Maydanik Y F.Development of a pulsating heat pipe with a directional circulation of a working fluid[J].Applied Thermal Engineering，2016，109：155-161.

[37] Maezawa S，Sato F，Gi K.Chaotic dynamics of looped oscillating heat pipes[C]∥Preprints of the 6th International Heat Pipe Symposium，Chiang Mai，2000：5-9.

[38] Wang X F，Zhang N L.Numerical analysis of heat transfer in pulsating turbulent flow in a pipe[J].International Journal of Heat and Mass Transfer，2005，48(19-20)：3957-3970.

[39] Sakulchangsatjatai P，Terdtoon P，Wongratanaphisan T，et al.Operation modeling of closed-end and closed-loop oscillating heat pipes at normal operating condition[J].Applied Thermal Engineering，2004，24(7)：995-1008.

[40] Das S P，Nikolayev V S，Lefevre F，et al.Thermally induced two-phase oscillating flow inside a capillary tube[J].International Journal of Heat and Mass Transfer，2010，53(19-20)：3905-3913.

[41] Nikolayev，V S.A Dynamic Film Model of the Pulsating Heat Pipe[J].Journal of Heat Transfer，2011，133(8)：081504.

[42] Gürsel G，F(xiàn)rijns A J H，Homburg F G A，et al.A mass-spring-damper model of a pulsating heat pipe with a non-uniform and asymmetric filling[J].Applied Thermal Engineering，2015，91：80-90.

[43] Liu X D，Chen Y P，Shi M H.Dynamic performance analysis on start-up of closed-loop pulsating heat pipes (CLPHPs)[J].International Journal of Thermal Sciences，2013，65：224-233.

[44] Yuan D Z，Qu W，Ma T Z.Flow and heat transfer of liquid plug and neighboring vapor slugs in a pulsating heat pipe[J].International Journal of Heat and Mass Transfer，2010，53(7-8)：1260-1268.

[45] Yang X S，Karamanoglu M，Luan T，et al.Mathematical modelling and parameter optimization of pulsating heat pipes[J].Journal of Computational Science，2014，5(2)：119-125.

[46] Manzoni M，Mameli M，F(xiàn)alco C D，et al.Non equilibrium lumped parameter model for Pulsating Heat Pipes: validation in normal and hyper-gravity conditions[J].International Journal of Heat and Mass Transfer，2016，97：473-485.

[47] Jokar A，Godarzi A A，Saber M，et al.Simulation and optimization of a pulsating heat pipe using artificial neural network and genetic algorithm[J].Heat Mass Transfer，2016，52(11)：2437-2445.

[48] Yokohama，Kanagawa.Heatlane Technology for high heat flux chip cooling[C].Proceeding of IMECE04 2004 ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition，2004，Anaheim，California USA.

[49] Rittidech S，Wannapakne S.Experimental study of the performance of a solar collector by closed end oscillating heat pipe(CEOHP)[J].Applied Thermal Engineering，2007，27(11-12)：1978-1985．

[50] Rittidech S，Dangeton W，Soponronnarit S.Closed ended oscillating heat pipe (CEOHP) air preheater for energy thrift in a dryer[J].Applied Energy，2005，81(2)：198-208.

[51] Yeunyongkul P，Sakulchangsatjatai P，Kammuang-lue N，et al.Experimental investigation of the closed loop oscillating heat pipe condenser for vapor compression refrigeration[C]∥International 10thHeat Pipe Symposium，Taipei，Taiwan，2011.

[52] Burban G，Ayel V，Alexandre A，et al.Experimental investigation of a pulsating heat pipe for hybrid vehicle applications[J].Applied Thermal Engineering，2013，50(1)：94-103.

[53] Khodami R，Nejad A A，Khabbaz M R A.Experimental investigation of energy and exergy efficiency of a pulsating heat pipe for chimney heat recovery[J].Sustainable Energy Technologies and Assessments，2016，16：11-17.

[54] Clement J，Wang X.Experimental investigation of pulsating heat pipe performance with regard to fuel cell cooling application[J].Applied Thermal Engineering，2013，50(1)：268-274.

[55] Dang C，Jia L，Lu Q Y.Investigation on thermal design of a rack with the pulsating heat pipe for cooling CPUs[J].Applied Thermal Engineering，2017，110：390-398.

[56] Hemadri V A，Gupta A，Khandekar S.Thermal radiators with embedded pulsating heat pipes: Infra-red thermography and simulations[J].Applied Thermal Engineering，2011，31(6-7)：1332-1346.