脉动热管作为高效的传热介质，相对于传统毛细力驱动热管和重力驱动热管，具有外部形状丰富、加热方式灵活，传热极限高，抗重力性能好等优势，在余热回收利用、新能源热利用以及高热流密度热管理等领域具有广阔的应用前景。脉动热管的传热强化问题一直是研究的热点，主要包括被动强化和主动强化两方面，而被动强化的研究较多，主要集中在工质强化和流道结构优化两方面，主动强化则主要是通过合理施加外场激励来实现。通过改变热源激励方式来实现传热性能的提升，具有方法简单的特点，能在具有脉冲和交变产热特性的热管理领域起到积极作用。本文通过实验研究了脉动热源外场和交替热源外场作用下，具有发散结构的脉动热管的脉动特性以及强化传热性能。
首先，作者搭建具有发散结构的脉动热管传热性能测试实验台，研究了持续热源外场条件下脉动热管温度波动特性和热阻变化规律；然后，分别针对脉动热源外场模式和交替热源外场模式开展相应的研究；最后，将三种模式下的实验数据进行综合对比分析。实验结果表明，脉动外场模式和交替外场模式都有利于提高蒸发段温度的脉动频率和幅度，但是受到热源周期的影响十分明显，在低加热功率和短加热时间的条件下，强化传热效果更为明显，特别是在脉动热源外场模式下。但当加热时间和加热功率足够大时，对强化传热效果的影响非常微弱。在脉动热源外场模式下，加热功率为 200 W，当热源周期小于 0.4 s 时，全局热阻相对连续热源外场模式降低 30%以上。
本文发表于国际传热领域Top期刊Applied Thermal Engineering上（全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359431118317873），该期刊为JCR一区，影响因子为3.771。本文第一作者为课题组赵佳腾博士，饶中浩教授为本文通讯作者，此外课题组学生姜威及刘臣臻博士参与了该工作的实验及论文撰写等工作。