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熱管

熱管是通過密閉真空管殼內工作介質的相變潛熱來傳遞熱量，其傳熱性能類似于超導體導電性能，它具有傳熱能力大，傳熱效率高的特點。

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　　產品說明：

　　熱管是通過密閉真空管殼內工作介質的相變潛熱來傳遞熱量，其傳熱性能類似于超導體導電性能，它具有傳熱能力大，傳熱效率高的特點。

　　重力熱管在密閉的管內先抽成真空，在此狀態(tài)下充入少量工質。在熱管的下端加熱，工質吸收熱量汽化為蒸汽，在微小的壓差下，上到熱管上端，并向外界放出熱量，且凝結為液體。冷凝液在重力的作用下，沿熱管內壁返回到受熱段，并再次受熱汽化，如此循環(huán)往復，連續(xù)不斷地將熱量由一端傳向另一端。

　　熱管的工作原理

　　在加熱熱管的蒸發(fā)段，管芯內的工作液體受熱蒸發(fā)，并帶走熱量，該熱量為工作液體的蒸發(fā)潛熱，蒸汽從中心通道流向熱管的冷凝段，凝結成液體，同時放出潛熱，在毛細力的作用下，液體回流到蒸發(fā)段。這樣，就完成了一個閉合循環(huán)，從而將大量的熱量從加熱段傳到散熱段。

　　當加熱段在下，冷卻段在上，熱管呈豎直放置時，工作液體的回流靠重力足可滿足，無須毛細結構的管芯，這種不具有多孔體管芯的熱管被稱為熱虹吸管。熱虹吸管結構簡單，工程上廣泛應用。

　　熱管的基本工作

　　典型的熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成，將管內抽成1·3×（10負1－10負4）Pa的負壓后充以適量的工作液體，使緊貼管內壁的吸液芯毛細多孔材料中充滿液體后加以密封。管的一端為蒸發(fā)段（加熱段），另一端為冷凝段（冷卻段），根據應用需要在兩段中間可布置絕熱段。當熱管的一端受熱時毛紉芯中的液體蒸發(fā)汽化，蒸汽在微小的壓差下流向另一端放出熱量凝結成液體，液體再沿多孔材料靠毛細力的作用流回蒸發(fā)段。

　　如此循環(huán)不己，熱量由熱管的一端傳至另—端。熱管在實現這一熱量轉移的過程中，包含了以下六個相互關聯的主要過程：

　　（1）熱量從熱源通過熱管管壁和充滿工作液體的吸液芯傳遞到（液－汽）分界面；

　　（2）液體在蒸發(fā)段內的（液－汽）分界面上蒸發(fā)；

　　（3）蒸汽腔內的蒸汽從蒸發(fā)段流到冷凝段；

　　（4）蒸汽在冷凝段內的汽·液分界面上凝結：

　　（5）熱量從（汽－液）分界面通過吸液芯、液體和管壁傳給冷源：

　　（6）在吸液芯內由于毛細作用使冷凝后的工作液體回流到蒸發(fā)段。

　　熱管分類

　　由于熱管的用途、種類和型式較多，再加上熱管在結構、材質和工作液體等方面各有不同之處，故而對熱管的分類也很多，常用的分類方法有以下幾種。

　　1、溫度區(qū)分

　　按照熱管管內工作溫度區(qū)分，熱管可分為低溫熱管（-273 － 0℃）、常溫熱管（0－250℃）、中溫熱管（250－450℃）、高溫熱管（450－1000℃）等。

　　2、回流動力區(qū)分

　　按照工作液體回流動力區(qū)分，熱管可分為有芯熱管、兩相閉式熱虹吸管（又稱重力熱管）、重力輔助熱管、旋轉熱管、電流體動力熱管、磁流體動力熱管、滲透熱管等等。

　　3、組合方式劃分

　　按管殼與工作液體的組合方式劃分，（這是一種習慣的劃分方法）可分為銅—水熱管、碳鋼—水熱管、銅鋼復合—水熱管、鋁—丙酮熱管、碳鋼·榮熱管、不銹鋼·鈉熱管等等。

　　4、結構形式區(qū)分

　　按結構形式區(qū)分，可分為普通熱管、分離式熱管、毛細泵回路熱管、微型熱管、平板熱管、徑向熱管等。

　　5、功用劃分

　　按熱管的功用劃分，可分為傳輸熱量的熱管、熱二極管、熱開關、熱控制用熱管、仿真熱管、制冷熱管等等。

　　熱管的基本特征

　　1.導熱性

　　熱管內部主要靠工作液體的汽、液相變傳熱，熱阻很小，因此具有很高的導熱能力。與銀、銅、鋁等金屬相比，單位重量的熱管可多傳遞幾個數量級的熱量。當然，高導熱性也是相對而言的，溫差總是存在的，不可能違反熱力學第二定律，并且熱管的傳熱能力受到各種因素的限制，存在著一些傳熱極限；熱管的軸向導熱性很強，徑向并無太大的改善（徑向熱管除外）。 [1]

　　2.等溫性

　　熱管內腔的蒸汽是處于飽和狀態(tài)，飽和蒸汽的壓力決定于飽和溫度，飽和蒸汽從蒸發(fā)段流向冷凝段所產生的壓降很小，根據熱力學中的方程式可知，溫降亦很小，因而熱管具有優(yōu)良的等溫性。

　　3.可變性

　　熱管可以獨立改變蒸發(fā)段或冷卻段的加熱面積，即以較小的加熱面積輸入熱量，而以較大的冷卻面積輸出熱量，或者熱管可以較大的傳熱面積輸入熱量，而以較小的冷卻面積輸出熱量，這樣即可以改變熱流密度，解決一些其他方法難以解決的傳熱難題。

　　4.可逆性

　　一根水平放置的有芯熱管，由于其內部循環(huán)動力是毛細力，因此任意一端受熱就可作為蒸發(fā)段，而另一端向外散熱就成為冷凝段。此特點可用于宇宙飛船和人造衛(wèi)星在空間的溫度展平，也可用于先放熱后吸熱的化學反應器及其他裝置。 [1]

　　5.開關性能

　　熱管可做成熱二極管或熱開關，所謂熱二極管就是只允許熱流向一個方向流動，而不允許向相反的方向流動；熱開關則是當熱源溫度高于某一溫度時，熱管開始工作，當熱源溫度低于這一溫度時，熱管就不傳熱。 [1]

　　6.恒溫特性

　　普通熱管的各部分熱阻基本上不隨加熱量的變化而變，因此當加熱量變化時，熱管各部分的溫度亦隨之變化。但人們發(fā)展了另一種熱管——可變導熱管，使得冷凝段的熱阻隨加熱量的增加而降低、隨加熱量的減少而增加，這樣可使熱管在加熱量大幅度變化的情況下，蒸汽溫度變化極小，實現溫度的控制，這就是熱管的恒溫特性。 [1]

　　7.環(huán)境適應性

　　熱管的形狀可隨熱源和冷源的條件而變化，熱管可做成電機的轉軸、燃氣輪機的葉片、鉆頭、手術刀等等，熱管也可做成分離式的，以適應長距離或沖熱流體不能混合的情況下的換熱；熱管既可以用于地面（重力場），也可用于空間（無重力場）。

關鍵詞:

熱管、換熱器、無縫管

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