热管刀具的设计及散热性能测试

华南理工大学学报(自然科学版) ›› 2012, Vol. 40 ›› Issue (5): 13-17,23.

热管刀具的设计及散热性能测试

梁良全燕鸣

华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州 510640

收稿日期:2012-01-11 修回日期:2012-03-19 出版日期:2012-05-25 发布日期:2012-03-31
通信作者: 梁良(1983-) ，男，博士，主要从事切削加工机理与技术研究． E-mail:double_double@163.com
作者简介:梁良(1983-) ，男，博士，主要从事切削加工机理与技术研究．
基金资助:
国家自然科学基金资助项目( 50975094) ; 中国博士后科学基金资助项目( 2012M511549) ; 华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( 2012ZB0013) ; 华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心开放基金资助项目( 2011009B)

Design and Heat Dissipation Performance Test of Heat Pipe Tool

Liang Liang Quan Yan-ming

School of Mechanical and Automotive Engineering,South China University of Technology,Guangzhou 510640,Guangdong,China

Received:2012-01-11 Revised:2012-03-19 Online:2012-05-25 Published:2012-03-31
Contact: 梁良(1983-) ，男，博士，主要从事切削加工机理与技术研究． E-mail:double_double@163.com
About author:梁良(1983-) ，男，博士，主要从事切削加工机理与技术研究．
Supported by:
国家自然科学基金资助项目( 50975094) ; 中国博士后科学基金资助项目( 2012M511549) ; 华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目( 2012ZB0013) ; 华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心开放基金资助项目( 2011009B)

摘要/Abstract

摘要： 为设计结构合理的热管刀具，研制了热管性能测试系统，模拟热管在车刀内的工作条件，通过正交试验优化热管使用参数．在此基础上，分别设计了嵌入式、侧压式和槽嵌式3 种不同热管植入形式的热管刀具，并进行干车削45#钢实验，以量化评估这几种热管刀具的散热性能．对热管的传热测试结果表明: 圆热管和扁热管在受热段长度18 mm、冷却段长度20mm、循环冷却水温度75℃、热管弯曲5°时的传热效果最优．对这几种热管刀具的切削量热实验表明: 嵌入式热管刀具中的热管传热效率最高，槽嵌式的次之，侧压式的最弱．

关键词: 热管, 车刀, 切削, 散热

Abstract:

In order to design heat pipe tools with rational structure,first,a performance test system of heat pipe was developed to simulate the working conditions of heat pipe in the lathe tool. Next,the operation parameters of the heat pipe were optimized by means of orthogonal test. Then,based on the optimization results,three heat pipe tools with different installation forms,including the embedding,the lateral compression and the slot embedding, were designed and fabricated. Finally,an experiment in dry turning of 45# steel was carried out to quantitatively evaluate the heat dissipation performance of the tools. The results of heat dissipation performance test demonstrate that,when the heating length of the evaporator section is 18mm,the cooling length of the condenser section is 20mm,the temperature of recycling water is 75℃ and the bending angle of the heat pipe is 5°,both the round and the flat heat pipes are of the optimum heat transfer performance. In addition,the calorimetric experiment in cutting process show that the heat pipe tool with embedding form possesses the highest heat transfer efficiency,while that with lateral compression form possesses the lowest one.

Key words: heat pipe, lathe tool, cutting, heat dissipation

中图分类号:

TG51
TH16

梁良全燕鸣. 热管刀具的设计及散热性能测试[J]. 华南理工大学学报(自然科学版), 2012, 40(5): 13-17,23.

Liang Liang Quan Yan-ming. Design and Heat Dissipation Performance Test of Heat Pipe Tool[J]. Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition), 2012, 40(5): 13-17,23.

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