余熱回收在能源利用、減小碳排放提高碳中和中具有重要作用。重力熱管依靠內部工質的循環相變傳熱，傳熱性能好，能夠將余熱高效傳遞到回收器中。重力熱管的傳熱性能影響著余熱回收效果，其傳熱能力越大，傳遞到回收器中的熱量越多，被回收的熱量也越多。因此在余熱回收中提高重力熱管的傳熱性能是重要的研究方向與熱點之一。納米金剛石具有優異的傳熱性能，能夠分散在水中形成金剛石-水納米流體作為重力熱管的工質強化傳熱。然而，關于金剛石-水納米流體在重力熱管中的傳熱行為及其傳熱性能演變機制的相關研究尚不充分，充液率、質量分數和熱流密度對于傳熱性能的影響規律尚需進一步探究。

       南京航空航天大學徐九華教授團隊研究了金剛石-水納米流體重力熱管內部工質流動傳熱狀態，進而分析了其傳熱行為。該研究闡明了金剛石-水納米流體充液率和質量分數對流型的影響規律。通過正交試驗發現熱流密度是影響傳熱性能最主要的因素，其次是充液率和質量分數。此外，優選出充液率為20%，質量分數為1%的重力熱管在20×104 W/m2熱流密度下具有最佳的傳熱性能，等效換熱性能達到3485 W/(m2·℃)。該研究為深入理解金剛石-水重力熱管傳熱行為，同時提高重力熱管在余熱回收中的傳熱性能提供了理論基礎和基礎數據。

       相關的成果以“Heat transfer enhancement by diamond nanofluid in gravity heat pipe for waste heat recovery”為題，發表在Functional Diamond 雜志上。

       文獻信息：

       Ning Qian, Fan Jiang, Jiajia Chen, Yucan Fu, Jingzhou Zhang & Jiuhua Xu (2022) Heat transfer enhancement by diamond nanofluid in gravity heat pipe for waste heat recovery, Functional Diamond, 2:1, 236-244, 

       DOI: 10.1080/26941112.2022.2163594

       通信作者：

       錢寧，工學博士，南京航空航天大學助理研究員。主要從事強化傳熱技術、熱管/振蕩熱管技術及其在制造過程中傳熱應用等研究，曾獲江蘇省優秀博士學位論文、江蘇省科學技術二等獎等獎勵。發表SCI論文30余篇，授權發明專利10余件。主持國家自然科學基金青年基金、博士后科學基金、航空發動機及燃氣輪機基礎科學中心重大項目子課題、國家重大科技專項子課題等項目5項。現為中國機械工程學會、航空學會、工程熱物理學會會員，擔任 Journal of Intelligent Manufacturing and Special Equipment 青年編委。