第9章 熱管技術(shù)及應(yīng)用

1、第第9 9章章 熱管技術(shù)熱管技術(shù) 及其工程應(yīng)用及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系 1963年，熱管誕生于美國(guó)Los Alamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的G.M.Grover之手，它巧妙地利用了氣液變化過(guò)程中的吸放熱原理，具備了超過(guò)任何已知金屬的導(dǎo)熱能力. 熱管技術(shù)的原理，主要是利用工作流體的蒸發(fā)與冷凝來(lái)傳遞熱量（熱管工作流體涵蓋從低溫應(yīng)用的氦、氮，到高溫應(yīng)用的鈉、鉀等液態(tài)金屬；較為常見(jiàn)的熱管工作流體則有氨、水、丙酬及甲醇等）。熱管一般是由管殼、吸液芯和端蓋三個(gè)部分組成。將管內(nèi)抽至較高的真空度后充以適量的工作流體，使得緊貼管內(nèi)壁的吸液芯毛細(xì)多孔材料中充滿液體后加以密封。9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)

2、用順德職院機(jī)電系9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用圖圖7.1 7.1 熱管示意圖熱管示意圖1管殼；2管芯；3蒸汽腔；4工作液 9.1 9.1 熱管的組成熱管的組成 順德職院機(jī)電系熱管：是一種傳熱性極好的人工構(gòu)件，常用的熱管熱管：是一種傳熱性極好的人工構(gòu)件，常用的熱管由三部分組成：主體為一根封閉的金屬管（管殼），由三部分組成：主體為一根封閉的金屬管（管殼），內(nèi)部空腔內(nèi)有少量工作介質(zhì)（工作液）和毛細(xì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部空腔內(nèi)有少量工作介質(zhì)（工作液）和毛細(xì)結(jié)構(gòu)（管芯），管內(nèi)的空氣及其他雜物必須排除在外。（管芯），管內(nèi)的空氣及其他雜物必須排除在外。熱管工作時(shí)利用了三種物理學(xué)原理：熱管工作時(shí)利用了三種

3、物理學(xué)原理： 在真空狀態(tài)下，液體的沸點(diǎn)降低；在真空狀態(tài)下，液體的沸點(diǎn)降低； 同種物質(zhì)的汽化潛熱比顯熱高的多；同種物質(zhì)的汽化潛熱比顯熱高的多； 多孔毛細(xì)結(jié)構(gòu)對(duì)液體的抽吸力可使液體流動(dòng)。多孔毛細(xì)結(jié)構(gòu)對(duì)液體的抽吸力可使液體流動(dòng)。 從傳熱狀況看，熱管沿軸向可分為從傳熱狀況看，熱管沿軸向可分為蒸發(fā)段，絕熱蒸發(fā)段，絕熱段和冷凝段段和冷凝段三部分三部分。 9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系 （1）熱管的）熱管的管殼管殼是受壓部件，要求由高導(dǎo)熱率、是受壓部件，要求由高導(dǎo)熱率、耐壓、耐熱應(yīng)力的材料制造。在材料的選擇上必耐壓、耐熱應(yīng)力的材料制造。在材料的選擇上必須考慮到熱管在長(zhǎng)期運(yùn)行中

4、管殼無(wú)腐蝕，工質(zhì)與須考慮到熱管在長(zhǎng)期運(yùn)行中管殼無(wú)腐蝕，工質(zhì)與管殼不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不產(chǎn)生氣體。管殼不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，不產(chǎn)生氣體。 管殼材料有多種，以管殼材料有多種，以不銹鋼、銅不銹鋼、銅、鋁、鎳鋁、鎳等等較多，也可用貴重金屬鈮、鉭或玻璃、陶瓷等。較多，也可用貴重金屬鈮、鉭或玻璃、陶瓷等。管殼的作用是將熱管的工作部分封閉起來(lái)，在熱管殼的作用是將熱管的工作部分封閉起來(lái)，在熱端和冷端接受和放出熱量，并承受管內(nèi)外壓力不端和冷端接受和放出熱量，并承受管內(nèi)外壓力不等時(shí)所產(chǎn)生的壓力差。等時(shí)所產(chǎn)生的壓力差。9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系 （2）熱管的）熱管的管芯管芯是一種緊貼管殼內(nèi)

5、壁的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，是一種緊貼管殼內(nèi)壁的毛細(xì)結(jié)構(gòu)，通常用多層金屬絲網(wǎng)或纖維、布等以襯里形式緊通常用多層金屬絲網(wǎng)或纖維、布等以襯里形式緊貼內(nèi)壁以減小接觸熱阻，襯里也可由多孔陶瓷或貼內(nèi)壁以減小接觸熱阻，襯里也可由多孔陶瓷或燒結(jié)金屬構(gòu)成。如下圖所示為幾種不同的管芯的燒結(jié)金屬構(gòu)成。如下圖所示為幾種不同的管芯的結(jié)果示意圖結(jié)果示意圖9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用燒結(jié)式熱管制造工藝燒結(jié)式熱管，顧名思義，其毛細(xì)結(jié)構(gòu)是通過(guò)高溫下銅粉燒結(jié)制造而成的。我們最常見(jiàn)的水介質(zhì)燒結(jié)式熱管制造流程大致為：選取99.5純度的銅粉，銅粉單體粒徑一定要控制在

6、75150微米。首先使用工具將外徑5mm紅銅管內(nèi)部清除干凈，去除毛刺，接著將銅管放到稀硫酸中使用超聲波清洗。清洗干凈之后我們將得到一根內(nèi)外壁皆十分光滑、無(wú)氧化物的銅管。此時(shí)將一根細(xì)鋼棍插到銅管里（需要工具精確地將鋼棍兒固定在銅管的中央，以方便銅粉均勻填充），將銅管底部用銅片暫時(shí)封閉。接著就可以把純銅粉倒入銅管了。裝填完畢之后就可以拿到燒結(jié)爐進(jìn)行燒結(jié)。在燒結(jié)過(guò)程中，溫度的把控也很重要。一般燒結(jié)爐峰值溫度控制在800850度（根據(jù)熱管產(chǎn)品要求的滲透率規(guī)定）。燒結(jié)完成之后使用一個(gè)輔助工具把銅管加緊，使用工具把鋼棍抽出即可。順德職院機(jī)電系 （3）熱管的）熱管的工作液工作液要有較高的汽化潛熱、導(dǎo)熱系要有

7、較高的汽化潛熱、導(dǎo)熱系數(shù)，合適的飽和壓力及沸點(diǎn)，較低的粘度及良好數(shù)，合適的飽和壓力及沸點(diǎn)，較低的粘度及良好的穩(wěn)定性。工作液體還應(yīng)有較大的表面張力和潤(rùn)的穩(wěn)定性。工作液體還應(yīng)有較大的表面張力和潤(rùn)濕毛細(xì)結(jié)構(gòu)的能力，使毛細(xì)結(jié)構(gòu)能對(duì)工作液作用濕毛細(xì)結(jié)構(gòu)的能力，使毛細(xì)結(jié)構(gòu)能對(duì)工作液作用并產(chǎn)生必須的毛細(xì)力。工作液還不能對(duì)毛細(xì)結(jié)構(gòu)并產(chǎn)生必須的毛細(xì)力。工作液還不能對(duì)毛細(xì)結(jié)構(gòu)和管壁產(chǎn)生溶解作用，否則被溶解的物質(zhì)將積累和管壁產(chǎn)生溶解作用，否則被溶解的物質(zhì)將積累在蒸發(fā)段破壞毛細(xì)結(jié)構(gòu)。在蒸發(fā)段破壞毛細(xì)結(jié)構(gòu)。9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用如圖

8、：當(dāng)熱管的一端受熱時(shí)毛細(xì)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(jié)成液體，液體在沿多孔材料靠毛細(xì)力的作用流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)不已，熱量便從一端傳到了另一端！ 順德職院機(jī)電系 在這一熱量轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，具體包含了以下六個(gè)相互關(guān)聯(lián)的過(guò)程：（1）熱量從熱源通過(guò)熱管管壁和充滿工作液的吸液芯傳遞到液-氣分界面；（2）液體在蒸發(fā)段的液-氣分界面上蒸發(fā)；（3）蒸汽腔內(nèi)的蒸汽從蒸發(fā)段流向冷凝段；（4）蒸汽在冷凝段內(nèi)的液-氣分界面上凝結(jié)；（5）熱量從液-氣分界面通過(guò)吸液芯、液體和管壁傳給冷源；（6）在吸液芯內(nèi)由于毛細(xì)作用（或重力等）是冷凝后的工作也體回流到蒸發(fā)段。9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管

9、技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系熱管工作過(guò)程動(dòng)畫(huà)熱管工作過(guò)程動(dòng)畫(huà)注意：熱管中的水會(huì) 因?yàn)閮?nèi)部低壓而在100 以下就沸騰蒸發(fā)。水蒸汽流熱量輸入液態(tài)水蒸發(fā)液體由于重力或吸附力回流水蒸汽冷凝熱量散失順德職院機(jī)電系 9.2熱管的特性熱管的特性 (1)很高的導(dǎo)熱性很高的導(dǎo)熱性 熱管內(nèi)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(dǎo)熱能力。 (2)優(yōu)良的等溫性優(yōu)良的等溫性 熱管內(nèi)腔的蒸汽是處于飽和狀態(tài)，飽和蒸汽從蒸發(fā)段流向冷凝段所產(chǎn)生的壓降很小，溫降亦很小，因而熱管具有優(yōu)良的等溫性。 (3)熱流密度可變性熱流密度可變性 熱管可以獨(dú)立改變蒸發(fā)段或冷卻段的加熱面積，這樣即可以改變熱流密度。9 9 熱

10、管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系(4)熱流方向的可逆性熱流方向的可逆性 一根水平放置的有芯熱管，由于其內(nèi)部循環(huán)動(dòng)力是毛細(xì)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。 (5)熱二極管與熱開(kāi)關(guān)性能熱二極管與熱開(kāi)關(guān)性能 熱二極管就是只允許熱流向一個(gè)方向流動(dòng)，而不允許向相反的方向流動(dòng)；熱開(kāi)關(guān)則是當(dāng)熱源溫度高于某一溫度時(shí)，熱管開(kāi)始工作，當(dāng) 熱源溫度低于這一溫度時(shí)，熱管就不傳熱。 9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系(6)恒溫特性恒溫特性 普通熱管的各部分熱阻基本上不隨著熱量的變化而變化，因此熱管各部分的溫度亦加熱量變化。但可變導(dǎo)熱管，使

11、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，這樣熱管在加熱量大幅度變化的情況下，蒸汽溫度變化極小，實(shí)現(xiàn)溫度的控制，這就是熱管的恒溫特性。 (7)環(huán)境的適應(yīng)性環(huán)境的適應(yīng)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(jī)的轉(zhuǎn)軸、燃?xì)廨啓C(jī)的葉片、鉆頭、手術(shù)刀等等，熱管也可做成分離式的以適應(yīng)長(zhǎng)距離或冷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(chǎng))，也可用于空間(無(wú)重力場(chǎng))。 9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系9.3熱管的分類 （1）按照）按照工作液體回流動(dòng)力區(qū)分工作液體回流動(dòng)力區(qū)分有芯熱管、兩相閉式有芯熱管、兩相閉式熱虹吸管熱虹吸管(又稱重力

12、熱管又稱重力熱管)、重力輔助熱管、旋轉(zhuǎn)熱管、電、重力輔助熱管、旋轉(zhuǎn)熱管、電流體動(dòng)力熱管、磁流體動(dòng)力熱管、滲透熱管等等。流體動(dòng)力熱管、磁流體動(dòng)力熱管、滲透熱管等等。 （2）按照）按照熱管管內(nèi)工作溫度區(qū)分熱管管內(nèi)工作溫度區(qū)分有低溫?zé)峁?、常溫?zé)嵊械蜏責(zé)峁?、常溫?zé)峁?、中溫?zé)峁?、高溫?zé)峁艿?。管、中溫?zé)峁?、高溫?zé)峁艿取?（3）按照）按照管殼與工作液體的組合區(qū)分管殼與工作液體的組合區(qū)分有銅有銅-水熱管、碳水熱管、碳鋼鋼-水熱管、鋁水熱管、鋁-丙酮熱管、碳鋼丙酮熱管、碳鋼-萘熱管、不銹鋼萘熱管、不銹鋼-鈉熱管鈉熱管等。等。 （4）按照）按照結(jié)構(gòu)形式區(qū)分結(jié)構(gòu)形式區(qū)分有普通熱管、分離式熱管、毛有普通熱管、分離式熱

13、管、毛細(xì)泵回路熱管、微型熱管、平板熱管、徑向熱管等。細(xì)泵回路熱管、微型熱管、平板熱管、徑向熱管等。 （5）按照）按照熱管的功用劃分熱管的功用劃分有傳輸熱量的熱管、熱二極有傳輸熱量的熱管、熱二極管、熱開(kāi)關(guān)、熱控制用熱管、仿真熱管、制冷熱管等。管、熱開(kāi)關(guān)、熱控制用熱管、仿真熱管、制冷熱管等。9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用一一.兩相閉式熱虹吸管兩相閉式熱虹吸管 兩相閉式熱虹吸管又稱為重力熱管，兩相閉式熱虹吸管又稱為重力熱管，簡(jiǎn)稱熱虹吸管。簡(jiǎn)稱熱虹吸管。 其結(jié)構(gòu)和原理如右圖所其結(jié)構(gòu)和原理如右圖所示。與普通熱管原理一樣，但不

14、同的是示。與普通熱管原理一樣，但不同的是熱管內(nèi)沒(méi)有吸液芯，冷凝液的回流主要熱管內(nèi)沒(méi)有吸液芯，冷凝液的回流主要是靠自身的重力作用，因此，熱虹吸管是靠自身的重力作用，因此，熱虹吸管的作用有一定的方向性：冷凝段位置必的作用有一定的方向性：冷凝段位置必須高于蒸發(fā)段。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、須高于蒸發(fā)段。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、成本低廉、而且傳熱性能優(yōu)良、工作可成本低廉、而且傳熱性能優(yōu)良、工作可靠，因此他在地面上的各類傳熱設(shè)備中靠，因此他在地面上的各類傳熱設(shè)備中都可以作為高效傳熱元件，其應(yīng)用領(lǐng)域都可以作為高效傳熱元件，其應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛。非常廣泛。順德職院機(jī)電系9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)

15、用二二.旋轉(zhuǎn)熱管旋轉(zhuǎn)熱管 旋轉(zhuǎn)熱管的概念是由旋轉(zhuǎn)熱管的概念是由Gray于于1969年首次提出的，他分析年首次提出的，他分析了旋轉(zhuǎn)熱管較普通熱管具有更了旋轉(zhuǎn)熱管較普通熱管具有更強(qiáng)的傳熱能力。旋轉(zhuǎn)熱管的顯強(qiáng)的傳熱能力。旋轉(zhuǎn)熱管的顯著特征是熱管自身是旋轉(zhuǎn)件，著特征是熱管自身是旋轉(zhuǎn)件，因而可以用于所有需要冷卻散因而可以用于所有需要冷卻散熱的旋轉(zhuǎn)零部件，如電機(jī)轉(zhuǎn)子，熱的旋轉(zhuǎn)零部件，如電機(jī)轉(zhuǎn)子，發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸等的冷卻，發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸等的冷卻，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。順德職院機(jī)電系9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用 三三.分離式熱管分離式熱管 順德職院機(jī)電系 分離式熱管的結(jié)構(gòu)如

16、左圖所示，其蒸發(fā)段和冷凝段是分離式熱管的結(jié)構(gòu)如左圖所示，其蒸發(fā)段和冷凝段是分開(kāi)的，通過(guò)蒸汽上升管和液體下降管連通形成一個(gè)自然分開(kāi)的，通過(guò)蒸汽上升管和液體下降管連通形成一個(gè)自然循環(huán)回路。工作時(shí)，在熱管內(nèi)的工質(zhì)匯集在蒸發(fā)段，蒸發(fā)循環(huán)回路。工作時(shí)，在熱管內(nèi)的工質(zhì)匯集在蒸發(fā)段，蒸發(fā)段受熱后，工質(zhì)蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)蒸汽上升管到達(dá)冷段受熱后，工質(zhì)蒸發(fā)，產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)蒸汽上升管到達(dá)冷凝段釋放出潛熱而凝結(jié)成液體，在重力作用下，經(jīng)液體下凝段釋放出潛熱而凝結(jié)成液體，在重力作用下，經(jīng)液體下降管回到蒸發(fā)段，如此循環(huán)往復(fù)運(yùn)行。降管回到蒸發(fā)段，如此循環(huán)往復(fù)運(yùn)行。 分離式熱管的冷凝段必須高于蒸發(fā)段，液體下降管與蒸分離式熱

17、管的冷凝段必須高于蒸發(fā)段，液體下降管與蒸汽上升管之間會(huì)形成一定的密度差，這個(gè)密度差所能提供汽上升管之間會(huì)形成一定的密度差，這個(gè)密度差所能提供的壓頭與冷凝段和蒸發(fā)段的高度差密切相關(guān)，它用以平衡的壓頭與冷凝段和蒸發(fā)段的高度差密切相關(guān)，它用以平衡蒸汽流動(dòng)和液體流動(dòng)的壓力損失，維系著系統(tǒng)的正常運(yùn)行蒸汽流動(dòng)和液體流動(dòng)的壓力損失，維系著系統(tǒng)的正常運(yùn)行而不再需要外加動(dòng)力。而不再需要外加動(dòng)力。 9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系9.4 熱管的制造過(guò)程 熱管的主要零部件為熱管的主要零部件為管殼、端蓋（封頭）、吸液芯、管殼、端蓋（封頭）、吸液芯、腰板（連接密封件）腰板（連接密封件）四部

18、分。四部分。 管殼：管殼：熱管的管殼大多數(shù)為金屬無(wú)縫鋼管，根據(jù)不同的應(yīng)用需要可以采用不同的材料。管子可以多種不同形狀。管徑可以從2mm到200mm，甚至更大。長(zhǎng)度可以是從幾毫米到100米以上。工業(yè)熱管換熱器所采用的管子一般為標(biāo)準(zhǔn)尺寸的無(wú)縫鋼管。低溫?zé)峁軗Q熱器的管材一般為銅或鋁，滿足與工作液體相容性的要求。 對(duì)于以水為工作液體的熱管換熱器常采用內(nèi)部為銅管外部為鋼管的復(fù)合管，這樣既滿足了管子的強(qiáng)度、剛度又使其具有了很強(qiáng)的抗腐蝕能力。但在后來(lái)解決了碳鋼-水不相容的問(wèn)題后，碳鋼-水熱管逐漸取代了復(fù)合熱管，并已經(jīng)大量應(yīng)用取得了很好的效果。 9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系端

19、蓋：端蓋：熱管的端蓋具有多種結(jié)構(gòu)形式，它與熱管的連接方式也因結(jié)構(gòu)形式而異。 密封隔板密封隔板：密封隔板是指隔開(kāi)冷、熱氣流通道的密封裝置。用于熱管換熱器的熱管一般是由帶翅片的熱管組成，當(dāng)帶翅片的熱管穿過(guò)中央管板時(shí)，翅片管與管板之間便形成了一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)。由于管子較多，管子一般很小，又要便于安裝和拆卸，因此這種密封技術(shù)具有一定的特殊性，設(shè)計(jì)也較困難。 根據(jù)不同的使用場(chǎng)合，密封程度也有很大的不同，因此結(jié)構(gòu)也相差很大。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，應(yīng)根據(jù)制造成本，采用合理的密封結(jié)構(gòu)，提高工效、降低成本。9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系吸液芯結(jié)構(gòu)吸液芯結(jié)構(gòu) ：吸液芯是一個(gè)重要的組成部分。吸液

20、：吸液芯是一個(gè)重要的組成部分。吸液芯的結(jié)構(gòu)形式直接影響到熱管和熱管換熱器的性芯的結(jié)構(gòu)形式直接影響到熱管和熱管換熱器的性能。近年來(lái)熱管技術(shù)得到了快速的發(fā)展，各種形能。近年來(lái)熱管技術(shù)得到了快速的發(fā)展，各種形式的吸液芯液得到了廣泛的應(yīng)用。常用的有：網(wǎng)式的吸液芯液得到了廣泛的應(yīng)用。常用的有：網(wǎng)狀吸液芯、溝槽吸液芯、線狀吸液芯、螺旋狀吸狀吸液芯、溝槽吸液芯、線狀吸液芯、螺旋狀吸液芯、不等寬槽吸液芯、不等厚吸液芯、干道吸液芯、不等寬槽吸液芯、不等厚吸液芯、干道吸液芯等。液芯等。吸液芯的支撐結(jié)構(gòu)吸液芯的支撐結(jié)構(gòu) ：蛇行彈簧是吸液芯常用的支撐：蛇行彈簧是吸液芯常用的支撐結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu),它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝容易，效果良好

21、。常用圓它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝容易，效果良好。常用圓鋼絲或扁剛絲制成。鋼絲或扁剛絲制成。9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用 熱管是最有效的傳熱元件之一，它可以將大量熱量通過(guò)很小的截面積而遠(yuǎn)距離地傳輸，無(wú)需外加動(dòng)力。熱管具有很高的導(dǎo)熱性、優(yōu)良的等溫性、熱流密度可變性、熱流方向的可逆性、熱二極管與熱開(kāi)關(guān)性能和環(huán)境的適應(yīng)性等特點(diǎn)。最初，熱管技術(shù)作為尖端技術(shù)首先被研究應(yīng)用于空間飛行器上。1965年，一根不銹鋼-水熱管作為高效均溫傳熱設(shè)備首次被送入地球衛(wèi)星軌道并運(yùn)行成功。因

22、熱管的高效傳熱性和很高的均溫性，熱管現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于化工、動(dòng)力、冶金、輕工、玻璃和陶瓷等領(lǐng)域的高效傳熱傳質(zhì)設(shè)備中。熱管作為一種高效傳熱和均溫元件，應(yīng)用于家用空調(diào)蒸發(fā)器前后中，可以增加空調(diào)的除濕量。 順德職院機(jī)電系9.5熱管在空調(diào)中的應(yīng)用9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用 熱管作為一種高效傳熱和均溫元件，應(yīng)用于家用空調(diào)蒸發(fā)器前后中，可以增加空調(diào)的除濕量。 順德職院機(jī)電系液體氣體連管a連管b冷凝段蒸發(fā)段工作原理9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系工作過(guò)程： 在熱管蒸發(fā)段，管內(nèi)液態(tài)冷媒吸熱蒸發(fā)，部分液態(tài)冷媒轉(zhuǎn)變?yōu)槔涿秸羝＠涿秸羝诠軆?nèi)沸騰動(dòng)力微小壓差的作用下，

23、通過(guò)連管a a進(jìn)入冷凝段。在冷凝段，冷媒蒸汽放熱凝結(jié)為液態(tài)冷媒，液態(tài)冷媒在重力作用下聚集于管內(nèi)底部。液態(tài)冷媒在熱管冷凝段高于熱管蒸發(fā)段而形成的重力作用下通過(guò)連管b b返回到熱管蒸發(fā)段。如此往復(fù)循環(huán)。9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系 整個(gè)循環(huán)過(guò)程都是工質(zhì)自行循環(huán)，不需外加壓縮動(dòng)力。熱管的整個(gè)工作過(guò)程都是在飽和壓力下進(jìn)行，因而熱管的蒸發(fā)段和冷凝段的工作溫度是相近的。 利用熱管均溫性，室內(nèi)較高的回風(fēng)首先經(jīng)熱管蒸發(fā)段預(yù)冷，再經(jīng)空調(diào)蒸發(fā)器過(guò)冷，然后經(jīng)過(guò)與熱管蒸發(fā)段溫度相近的熱管冷凝段回升到人體較為舒適的溫度后送風(fēng) 9 9 熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用熱管技術(shù)及其工程應(yīng)用順德職院機(jī)電系蒸 發(fā) 器熱 管熱 管Tm1Tm2Tm3Tm4熱 管