针对空间核动力系统热管堆中或空间散热系统中的液态金属热管可能发生的质量迁移现象的特性、机理及调控措施等，团队开展系列研究工作，博士生刘剑术同学的近期研究成果发表在热能利用领域顶级期刊《Applied Thermal Engineering》上：

Jian-Shu Liu, Yu-Peng Mou, Xue-Ying Hao, Xiao-Bin Li, Feng-Chen Li, Hong-Na Zhang, Ya-Kun Zhang, Ze-Ming Wang, Bao-Hua Chai, Experimental and numerical study on the frozen deposition and startup of a sodium heat pipe, Applied Thermal Engineering 268 (2025) 125947.

本文的内容提要如下：

钠热管是航天器重要的传热元件，尤其是在废热散热等热管理方面。然而，当设备处于休眠状态时，它们会经历质量迁移现象，钠会冻结并沉积在冷凝器部分。很少有研究关注这一问题，但是，热管内部的相变过程和传热性能的恢复并不清楚。本文对质量迁移进行了实验和数值研究。发现冻结前沿的位置不是固定的，而是与实验条件有关。钠冻结时温差可达430K，热管完全失去等温性。数值模拟研究采用与实验相同的条件，研究表明，输出功率与输入功率的比值影响冻结模式，冻结发生在多个区域，它们最终合并成一个完整的冻结区域。当它完全堵塞吸液芯并扩散到蒸汽室中时，沉积物呈现出指状分布。吸液芯堵塞减少了冷凝器的有效工作长度，导致传热性能恶化。该工作为预测液态金属迁移和制定相应的热管散热策略奠定了基础。