热管砂轮技术为解决难加工材料高效磨削加工中存在的磨削烧伤问题提供了新的思路。然而现有热管砂轮存在着受离心力影响大、对复杂型面加工适应性差以及强化换热能力不稳定等问题,这制约了热管砂轮技术的发展与应用。本文在现有热管砂轮的基础上引入振荡热管技术,提出了轴向旋转振荡热管砂轮的构想,并将该结构中的关键部件振荡热管单元作为本课题的主要研究对象,开展了一系列换热性能试验与仿真研究。主要研究工作如下:(1)通过换热性能试验探究了不同工质下振荡热管单元蒸发段与冷凝段的温度变化特征,并探究了管径、工质及热流密度对振荡热管单元换热性能的影响;通过可视化试验分析了振荡热管单元运行过程中汽液塞的运动状况及流型变化。(2)通过换热性能仿真进一步探究了各影响因素对振荡热管单元换热性能的影响,并与试验结果对比,验证了仿真模型的准确性。综合换热性能试验与仿真结果,优选出了振荡热管单元的管径与工质。此外通过分析流场探究了振荡热管单元内的相变过程及传热机理。(3)针对确定管径与工质的振荡热管单元,通过仿真探究了不同热流密度下振荡热管单元蒸发段温度随冷凝段对流换热系数的变化趋势,从而得到了有效控制蒸发端温度的冷凝段冷却参数范围,为后续进一步优化冷凝段冷却方式提供了理论基础。