热管简介
导热管的原理
热管工作原理图·管内吸液芯中的液体受热汽化；·汽化了的饱和蒸汽向冷端流动；·饱和蒸汽在冷端冷凝放出热量；·冷凝液体在吸液芯毛细力作用下回到热端继续吸热汽化。
热管简介热管是一种导热性能极高的被动传热元件。
热管利用相变原理和毛细作用，使得它本身的热传递效率比同样材质的纯铜高出几百倍到数千倍。
热管是一根真空的铜管，里面所注的工作液体是热传递的媒介。
在电子散热领域里，最典型的工作液体就是水。
使用圆柱形铜管制成的热管是最为常见的。
热管壁上有吸液芯结构。
依靠吸液芯产生的毛细力，使冷凝液体从冷凝端回到蒸发端。
因为热管内部抽成真空以后，在封口之前再注入液体，所以，热管内部的压力是由工作液体蒸发后的蒸汽压力决定的。
只要加热热管表面，工作液体就会蒸发。
蒸发端蒸汽的温度和压力都稍稍高于热管的其它部分，因此，热管内产生了压力差，促使蒸汽流向热管内较冷的一端。
当蒸汽在热管壁上冷凝的时候，蒸汽放出汽化潜热，从而将热传向了冷凝端。
之后，热管的吸液芯结构使冷凝后液体再回到蒸发端。
只要有热源加热，这一过程就会循环进行。
1963年，George M. Grover第一个发明并且制造出了热管。
不过，通用汽车早在1935年就申请了类似元件的专利。
直到20世纪60年代，热管才受到人们的重视。
逐渐的，作为一种提高传热效率的元件，热管受到了众多国家实验室和商业实验室的重视，而不再仅仅是实验室的试验品。
令人吃惊的是，第一个将热管作为传热元件而加以接受和运用的主要客户竟然是政府。
因为，热管的第一个商业用途是用于卫星上的系统。
由于热管较高的成本和较小的需求，使得热管进入商业领域的进程非常缓慢。
在当时，大部分的电子元件散热问题，用简单的金属散热块就可以解决。
高端的军用设备是个例外，因为这样的设备需要热管的高性能，而且可以承受较高的成本。
20世纪80年代，作为高端电子产品的散热设备，热管逐渐被市场所接受。
随着热管的普及，增长的需求降低了热管的制造成本。
热管简介
热管简介热管定义“向真空的管子内部充入某种工质，靠蒸发和冷凝传递热量的装置”，引自《美国ASHRAE 采暖制冷和空调工程师协会》热回收装置。
工作原理热管是蒸发-冷凝型的换热设备，靠工质在管内的状态变化实现热量的传输。
当热管一端受热时管内工质汽化，汽化后蒸汽向另一端流动，遇冷凝结向散热区放出潜热。
冷凝热集毛细力和重力的作用回流，继续受热汽化，这样往复循环将大量热量从加热区传递到散热区。
热量传递是通过工质的相变过程进行的。
◆热管是一种高效的热导体。
它由两种基本部件组成：1）一个密闭的容器2）一种工作介质◆使用液体的潜热，热管可以快速的传递大量的热。
热管特性※导热率很高：热管主要是靠工作介质相变时吸收和释放汽化潜热的循环来传递热量，由于工质的汽化潜热很大，所以热管的导热率极高，通常情况下，导热能力比实心铜棒高400倍。
工作介质在没有吸液芯的状况下，依靠重力回流冷凝液体。
※蒸发和冷凝的交换，允许热交换在比较低的温差下进行。
※均温特性好：由于热管的导热速度极快，表面温度梯度很小，当热流密度时，也可得到高等温的表面，通常温差只有1℃-2℃。
※热流密度可调：热管的蒸发与冷凝空间是分开的，易实现热流密度的调节，其变换比例很大。
※热管传热是被动传热，没有运动部件，因此：■不消耗能源，由冷盘管驱动■无需维修，无需配件■工作稳定，没有顾虑※节能，效率：有效的节省能源且长久地节省金钱；有效节能超过30%以上；回报期快，收效大。
※易于安装，无交叉污染，易排出冷凝水。
投资回报◆投资热管带给用户的是好的IAQ（室内空气质量）◆投资回报的时间是和现有的再热设备相关◆电加热：一般比较快的回报时间<12个月，这还和地区的电费以及运行时间的长短有关◆对于热水或是蒸汽再热的，回报时间要略长一些，大约在2-4年。
热和冷之间回收的成立条件当下面的条件成立时，热管用于供风和排风两边传热：◆供风和排风两边的温度差别较大时◆有比较大的风量节能效果显著，传热效率可达到65%。
热管工作原理
热管工作原理引言概述：热管是一种利用液体在内部循环运动传热的热传导器件，具有高效、快速、均匀传热的特点。
本文将详细介绍热管的工作原理及其应用。
一、热管结构1.1 热管壳体：通常为金属材料制成，内部充满工作流体。
1.2 蒸发段：位于热管的一端，液体在此蒸发成气体。
1.3 冷凝段：位于热管的另一端，气体在此冷凝成液体。
二、热管工作原理2.1 蒸发：热管的蒸发段受热后，液体吸收热量蒸发成气体。
2.2 运动：气体在热管内部产生对流运动，将热量传递到冷凝段。
2.3 冷凝：气体在冷凝段散热后，冷凝成液体，完成热量传递循环。
三、热管的应用领域3.1 电子散热：热管可用于电子设备的散热，提高散热效率。
3.2 温度调节：热管可用于调节温度，保持设备稳定工作。
3.3 空调制冷：热管在空调中的应用可提高制冷效果，节能环保。
四、热管的优势4.1 高效传热：热管传热效率高，传热速度快。
4.2 均匀传热：热管能够实现均匀传热，避免局部过热。
4.3 结构简单：热管结构简单，易于创造和维护。
五、热管的发展前景5.1 新材料应用：随着新材料的应用，热管的传热效率将进一步提升。
5.2 智能化应用：热管在智能设备中的应用将更加广泛，提高设备性能。
5.3 绿色环保：热管的节能环保特性将使其在未来得到更广泛的应用。
总结：热管作为一种高效的热传导器件，在电子散热、温度调节、空调制冷等领域具有重要应用价值，其优势在于高效传热、均匀传热和结构简单。
随着新材料和智能化技术的发展，热管的应用前景将更加广阔，为节能环保做出贡献。
热管 环氧树脂
热管环氧树脂
热管是一种利用液体循环传热原理的高效散热器件，其核心材料之一就是环氧树脂。
环氧树脂是一种具有优异性能的聚合物材料，具有高强度、耐热、耐腐蚀等特点，广泛应用于各个领域。
热管是一种基于热传导原理的热管理器件，其内部充满了一定量的工质。
当一端受到热源的加热时，工质沸腾产生蒸汽，蒸汽沿着管道传输到另一端，然后通过换热器散热，再回到热源端形成液体，循环往复。
这样，热源的热量就能通过热管快速、均匀地传输到换热器上，实现高效的散热。
环氧树脂在热管中扮演着重要的角色。
首先，环氧树脂作为热管的壳体材料，能够有效地保护内部工质免受外界环境的影响。
同时，环氧树脂具有良好的导热性能，能够将热量快速传递给热管的壁面，进而传输到整个热管中。
除了导热性能好，环氧树脂还具有较高的耐温性能。
由于热管在工作时会受到较高的温度影响，因此环氧树脂需要能够承受高温环境，并保持稳定的性能。
而环氧树脂的独特分子结构和化学性质，使其具有较高的耐温性和耐腐蚀性，可以满足热管在不同工作环境下的需求。
环氧树脂还具有良好的加工性能和可塑性，可以根据不同的设计要求制造出各种形状和尺寸的热管。
这为热管的生产和应用提供了便
利。
热管作为一种高效散热器件，离不开环氧树脂的应用。
环氧树脂作为热管的核心材料之一，具有优异的导热性能、耐温性能和耐腐蚀性能，为热管的高效工作提供了保障。
未来，随着科技的不断进步，环氧树脂在热管领域的应用将会越来越广泛，为各个行业的热管理问题提供更好的解决方案。
热管仿真建模
热管仿真建模摘要：一、热管简介1.热管的定义与作用2.热管的分类及应用领域二、热管仿真建模的目的与方法1.目的2.方法三、热管仿真建模的流程1.建立热管几何模型2.设定边界条件3.选择合适的数值方法4.进行仿真计算5.分析结果四、热管仿真建模的应用实例1.案例一2.案例二3.案例三五、热管仿真建模的发展趋势与挑战1.发展趋势2.挑战正文：热管是一种具有优良热传导性能的元件，它可以在较小的温差下传递大量热量。
热管广泛应用于航空航天、电子设备、汽车等领域，以提高系统的热性能和效率。
随着科技的发展，热管仿真建模在工程设计和优化中发挥着越来越重要的作用。
热管仿真建模的目的在于通过计算机模拟来预测和分析热管的热性能，以指导实际设计和优化工作。
建模方法主要包括物理建模、数值建模和统计建模等。
其中，物理建模主要基于热管的物理特性，如热传导、对流和辐射等；数值建模则是通过数值方法求解热管内的热传导方程；统计建模则是通过实验数据建立热管性能与几何参数之间的关系。
热管仿真建模的流程包括以下几个步骤：首先，根据实际需求和设计要求，建立热管的几何模型；其次，设定热管的边界条件，包括温度、热流密度等；然后，选择合适的数值方法，如有限差分法、有限元法等，进行仿真计算；接着，对仿真结果进行分析，如热分布、热阻等；最后，根据分析结果对热管的设计进行优化。
热管仿真建模在实际应用中取得了显著成果。
例如，在电子设备散热设计中，通过仿真建模可以有效地预测和优化热管的热性能，提高设备的可靠性和稳定性；在汽车冷却系统设计中，仿真建模可以帮助工程师快速评估不同热管设计的性能，为实际工程应用提供有力支持。
尽管热管仿真建模已经取得了显著进展，但仍然面临一些挑战和发展趋势。
热管简介
热管heat tube1.简介定义：封闭的管壳中充以工作介质并利用介质的相变吸热和放热进行热交换的高效换热元件。
一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。
脉动热管（自激振荡热管）主要结构形式有开式循环振荡热管，开式不循环振荡热管，带单向阀闭式循环振荡热管和无阀闭式循环振荡热管四种，见图1。
无阀闭式自激振荡热管(close loopself-oscillating heat pipe without check valve, 简称：CLSOPHP)在实际研究中更受青睐。
2.原理它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。
热管就是利用蒸发制冷，使得热管两端温度差很大，使热量快速传导。
CLSOHP是一种不平衡热传输装置。
其工作原理可简述为:将管内抽成真空并充入部分工质后,由于管径足够小,管内将形成不均匀分布的汽柱和液柱.在蒸发端,工质吸热产生汽泡.气泡膨胀升压推动液柱和汽柱从蒸发段流向冷凝段,汽柱到冷凝段后遇冷收缩并破裂,被冷凝成液体.在压差推动下,冷却液体从冷凝段回流到蒸发段,从而实现热量从热端到冷端的传递.3.性能影响因素3.1因素1.管径2.充灌率:对于不同工质、运行参数和结构，其具体范围值略有不同。
低充灌率下有更多的气泡，自由度更大，但同时用于显热交换的液体质量减少。
高充灌量下只有少量气泡，引起的扰动更小，气泡泵效应减小，从而降低了装置的性能。
因此，存在一最佳充灌率。
3.工质的影响用于自激振荡热管的工质应具有下列特性：1)dP/dT 值要高：确保蒸发温度较小改变时，在产生的气泡内部其相应的饱和压力改变较大，这样将有助于装置的泵效应。
2)低的动力粘性：这将产生更低的剪切力。
3)低潜热：在给定显热是主要换热模式的事实下，低潜热有助于气泡迅速产生和破裂。
4)高比热：没有专门研究明显表明流体的比热对传热性能有影响。
这方面需要进一步研究。
热管技术简介
传热学教学课件
（3）适应温度范围广，工作温度可调 通过选择不同的热管工质和相容的管壳材 2003/10/8 料，可以使热管适应在-200 ～2000℃温度范围 内工作。 （4）热流密度可调 热管蒸发段和冷凝段的热流密度可以通过改 变蒸发段和冷凝段的长度或管外传热面积（如 加装肋片）来分别进行调节。
传热学教学课件
2003/管的工作原理 热管是二十世纪七十年代发展起来的高效 2003/10/8 传热元件，它将沸腾和凝结两种相变换热过程 巧妙地结合在一起，具有较高传热性能，其结 构及工作原理如图所示。
传热学教学课件
二、特点 （1）热阻小、传热能力强 计算表明，一根内、外径分别为 21、25mm， 2003/10/8 加热段、冷凝段长度都为1m的钢—水重力热管 的热阻（管外对流换热热阻除外）是直径相同、 长度为2m的紫铜棒导热热阻的1/1500，即这种 热管的传热能力是紫铜棒的1500倍。 （2）温差小 蒸发段与冷凝段的压力差非常小，所以蒸发 和凝结几乎是在相同的温度下进行的，这为微 小温差下的热量传递创造了条件。
传热学教学课件
三、典型的应用 （1）卫星的温度控制 热管最早在20世纪60 年代用于卫星的温度 2003/10/8 控制。
（2）美国阿拉斯加输油管线的支撑 美国阿拉斯加永久 冻土带输油管道的热 管保护系统是迄今为 止最大的热管应用工 程，全线共用热管 114000支。
传热学教学课件
（3）青藏铁路高原冻土区路基的稳定 冻土在寒季就像冰一样冻结，随着温度的 降低体积发生膨胀，建在上面的路基和钢轨就 2003/10/8 会被“发胖”的冻土顶得凸起；到了夏季，融 化的冻土体积缩小，路基和钢轨又会随之凹下 去。冻土的冻结和融化反复交替地出现，路基 就会翻浆、冒泥，钢轨出现波浪形高低起伏， 对铁路运营安全造成威胁。 在冬季，管内工作介质由液态变为气态， 带走管内热量,使得土层储冷量增加；在暖季， 热管则停止工作，土层仍能保持冻结。
液态金属热管
液态金属热管（Liquid Metal Heat Pipe）是一种利用液态金属（通常是汞或钠等金属）作为工作流体的热传导装置，用于高效地传输热量。
液态金属热管主要由密封的金属管道、内部的液态金属和蒸汽以及吸收热量的蒸发器和释放热量的冷凝器等组成。
液态金属热管的工作原理如下：
1. 蒸发器：在蒸发器部分，液态金属受热蒸发并变成热蒸汽，吸收热量。
这一过程使得热蒸汽的压强增加。
2. 传热管：热蒸汽在传热管中向外传播，将热量传递到需要散热的地方。
3. 冷凝器：在冷凝器部分，热蒸汽失去热量并冷却成为液态金属，释放出热量。
这使得液态金属的温度降低，形成热量梯度。
4. 重力循环：冷凝的液态金属沿着管道重力流回至蒸发器部分，完成了一个循环。
液态金属热管具有以下优点：
-高热传导性能：液态金属具有较高的导热系数，能够高效传递热量。
-温度稳定性好：液态金属热管能够在不同温度下稳定工作，并且具有快速响应的特性。
-高可靠性：由于液态金属热管没有机械运动部件，因此具有较高的可靠性和寿命。
液态金属热管广泛应用于航空航天领域、电子散热、工业炉窑以及核能系统等领域，用于有效地传递和控制热量，提高系统的散热效率和稳定性。
热管的工作原理
热管的工作原理
热管是一种利用液体对热量的高效传导来传递热量的热传导器件。
它由密封的
金属管组成，内部充满了一定量的工作流体，通常是液态铜、水、甲烷等。
热管的工作原理基于液体在热力学条件下的相变和对流传热。
当热管的一端受热时，工作流体吸收热量，从液态转变为气态，然后在管内对
流传热，将热量传递到另一端。
受热端的温度升高使得工作流体的压力增加，从而将气态的工作流体推向冷却端。
在冷却端，工作流体释放热量，从气态转变为液态，然后再次被吸收到受热端，形成闭合的热量传递循环。
热管的工作原理可以用来解释其高效的热传导特性。
相比于固体材料，液态工
作流体的相变和对流传热能够大大提高热管的传热效率。
此外，热管还具有自动调节的特性，当受热端温度升高时，工作流体的压力增加，从而增加了对流传热的速度，从而能够更快地将热量传递到冷却端。
热管的工作原理还使其具有一定的温度均衡能力。
在受热端和冷却端温差较大时，热管能够快速将热量从受热端传递到冷却端，从而实现温度均衡。
这使得热管在一些需要温度稳定的应用中具有很大的优势，比如在电子设备散热、太空航天器件散热等方面。
总的来说，热管的工作原理基于液态工作流体的相变和对流传热。
它具有高效
的热传导特性、自动调节能力和温度均衡能力，使得其在热管理领域具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展，相信热管在未来会有更多的创新和应用。
热管仿真建模
热管仿真建模
一、热管简介与作用
热管是一种具有优良热传导性能的装置，它能有效地将热量从热源传输到散热器或其他散热设备。
热管主要由管壳、吸热剂和密封结构组成，广泛应用于电子设备、航空航天、汽车等领域。
二、热管仿真建模的意义
随着科技的快速发展，热管技术在各个领域的应用日益广泛，对其性能要求也越来越高。
热管仿真建模有助于深入了解热管内部热传导过程，优化热管设计，提高热管理论水平，为实际工程应用提供理论依据。
三、热管仿真建模的步骤与方法
1.建立三维几何模型：根据热管的结构特点，利用三维建模软件（如
Pro/E、UG等）绘制热管模型。
2.网格划分：将三维模型导入到仿真软件（如ANSYS、Fluent等）中，进行网格划分。
3.设置物理参数：根据热管的实际工作条件，设置相关物理参数，如热管材料、壁厚、工作温度等。
4.边界条件与初始条件设置：根据热管的使用环境，设置边界条件（如热流密度、对流换热系数等）和初始条件。
5.求解：启动仿真软件，进行求解计算。
6.结果分析与优化：分析仿真结果，如温度分布、热阻等，找出热管设计的不足，进一步优化热管结构。
四、仿真结果分析与应用
1.分析仿真结果，评估热管的散热性能，如热管的传热系数、热阻等。
2.根据仿真结果，对热管结构进行优化，提高热传导效率。
3.将仿真结果应用于实际工程设计，指导热管的制造与使用。
五、总结与展望
热管仿真建模作为一种先进的分析方法，在热管设计优化中发挥了重要作用。
热管的换热基本知识及其换热计算
热管的换热原理及其换热计算一热管简介热管是近几十年发展起来的一种具有高导热性能的传热元件，热管最早应用于航天领域，时至今日，已经从航天、航天器中的均温和控温扩展到了工业技术的各个领域，石油、化工、能源、动力、冶金、电子、机械及医疗等各个部门都逐渐应用了热管技术。
热管一般由管壳、起毛细管作用的通道、以及传递热能的工质构成，热管自身形成一个高真空封闭系统，沿轴向可将热管分为三段，即蒸发段、冷凝段和绝热段。
其结构如图所示：热管的工作原理是：外部热源的热量，通过蒸发段的管壁和浸满工质的吸液芯的导热使液体工质的温度上升；液体温度上升，液面蒸发，直至达到饱和蒸气压，此时热量以潜热的方式传给蒸气。
蒸发段的饱和蒸汽压随着液体温度上升而升高。
在压差的作用下，蒸气通过蒸气通道流向低压且温度也较低的冷凝段，并在冷凝段的气液界面上冷凝，放出潜热。
放出的热量从气液界面通过充满工质的吸液芯和管壁的导热，传给热管外冷源。
冷凝的液体通过吸液芯回流到蒸发段，完成一个循环。
如此往复，不断地将热量从蒸发段传至冷凝段。
绝热段的作用除了为流体提供通道外，还起着把蒸气段和冷凝段隔开的作用，并使管内工质不与外界进行热量传递。
在热管真空度达到要求的情况下，热管的传热能力主要取决于热管吸液芯的设计。
根据热管的不同应用场合，我公司设计有多种不同的热管吸液芯，包括：轴向槽道吸液芯、丝网吸液芯和烧结芯等。
基于热管技术的相变传热原理、热管结构的合理设计以及专业可靠的品质保证，多年实践证明，我公司生产的热管及热管组件正逐渐迈向越来越广阔的市场。
(1) 产品展示(2) 产品参数说明项目技术参数热管长度> 100mm主体材料铜管毛细结构槽沟/烧结芯/丝网管工作介质冷媒设计工作温度30~200℃设计使用倾角> 5°传热功率50~1000w (根据实际产品规格型号) 热阻系数< 0.08℃/W (参考值)传热功率测试原理测试总体要求1）加热功率有功率调节仪控制输入；2）热管保持与水平台面α角度(根据具体应用定)；3）管壁上监测点的温度变化在5min内小于0.5℃认为传热达到稳定状态，记录此时传热功率为最大传热功率。
φ8电热管干烧最高温度
φ8电热管干烧最高温度简介电热管是一种常见的加热元件，广泛应用于许多领域，包括家用电器、工业设备和医疗设备等。
φ8电热管是其中一种规格常见的电热管，其干烧最高温度是一个重要的性能指标。
本文将介绍φ8电热管的基本原理、干烧最高温度的影响因素以及如何提高干烧最高温度。
1. φ8电热管的基本原理φ8电热管是由绕组、绝缘层和外壳组成的。
绕组是电热管的核心部分，由高电阻率的合金丝绕制而成。
当通电时，电流通过绕组，使其发热。
绝缘层主要起到绝缘和保护的作用，防止电热管与外部环境接触。
外壳则用于固定和支撑电热管。
2. 干烧最高温度的影响因素干烧最高温度是指电热管在无介质的情况下，能够达到的最高温度。
干烧最高温度受多种因素的影响，包括以下几个方面：2.1 电压电压是影响干烧最高温度的重要因素之一。
通常情况下，电压越高，电热管的发热功率越大，温度也越高。
但是，过高的电压会导致电热管过载，可能会损坏电热管或引发安全事故。
2.2 绕组材料和直径绕组材料和直径也会对干烧最高温度产生影响。
通常情况下，绕组材料的电阻率越大，绕组的发热功率越大，温度也越高。
直径较大的电热管由于表面积较大，散热效果较好，可以承受更高的温度。
2.3 环境温度环境温度是指电热管所处的环境温度。
环境温度越高，电热管的散热效果越差，温度也会相应升高。
因此，在高温环境下使用电热管时，干烧最高温度会相应降低。
2.4 通风情况通风情况是指电热管周围的空气流动情况。
良好的通风可以有效地帮助散热，降低电热管的温度。
相反，如果通风不良，电热管的温度会升高，干烧最高温度也会相应降低。
3. 如何提高干烧最高温度提高干烧最高温度可以通过以下几种方法实现：3.1 选择合适的电压选择合适的电压是提高干烧最高温度的重要因素之一。
根据电热管的规格和工作环境，选择合适的电压，既可以满足加热需求，又可以确保电热管的安全运行。
3.2 优化绕组材料和直径优化绕组材料和直径也可以提高干烧最高温度。
热管HeatPipe课件
同时也会增加热阻。因此，需要根据实际应用需求进行权衡。
03
隔绝材料选择
为了实现热管的热量传输，需要选择合适的隔绝材料将热量封在管内，
同时防止空气和湿气的进入。
热管制造工艺
制造工艺流程
热管的制造工艺包括多个环节，如管材切割、清洗、焊接、抽真 空等，每个环节都对最终的热管性能产生影响。
焊接质量
焊接质量直接影响热管的密封性和传热性能，高质量的焊接可以保 证热管在使用过程中不会出现泄漏现象。
抽真空工艺
为了减小空气对热管传热性能的影响，制造过程中需要对热管进行 抽真空处理，这一工艺对最终的热管性能至关重要。
04
热管性能测试
热管传热性能测试
传热效率
测试热管在不同工况下的传热效 率，包括热管长度、直径、工质 、操作压力等参数变化对传热效 率的影响。
传热温差
研究热管启动时间和达到稳态传 热的时间，以及各部分之间的温 差分布，以评估热管的传热性能 。
总结词
热管应用拓展研究主要关注将热管技术应用于新的领域和场景，以扩大其应用范围和提升其应用价值 。
详细描述
随着技术的不断发展，热管的应用领域也在不断扩大。目前，热管已经广泛应用于电子设备散热、太 阳能热利用、余热回收等领域。未来，随着人们对节能减排和高效能源利用的需求不断增加，热管有 望在更多领域得到应用，如建筑节能、新能源汽车等。
建筑节能领域
研究热管在建筑节能领域的应 用，如利用热管进行建筑物的 采暖和制冷，提高建筑物的能
源利用效率。
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当热管一端受热时，管内工质蒸发汽 化，蒸汽在压力差作用下向另一端流 动，并在另一端冷凝放热，将热量传 递出去。
热管内部发生的相变传热和热对流等 物理现象，使其具有优良的传热性能 ，能够实现快速、稳定、可靠地传递 热量。
热管的工作原理
热管的工作原理
热管是利用液体的相态变化来传导和调节热量的一种器件。
它由内壁光滑的密闭金属管组成，内部充满了一定量的工作介质，常见的工作介质有水、乙醇等。
热管的工作原理主要包括热传导和相变传热两个过程。
首先，在热管的一个端口处加热，热量通过热源传导到热管内的工作介质。
工作介质吸收热量后变为高温高压的气体状态，由于压强的增加，气体由热源端向另一端运动。
在运动过程中，高温气体通过碰撞方式将热量传递给热管内壁，壁面再将热量传递给管壁外的冷却介质。
这个过程就是热传导过程。
接着，在冷却端，冷却介质吸收热量后变为低温低压的气体状态，由于压强的减小，气体被吸收到工作介质内部，并且在工作介质的作用下液化成液体。
液体通过毛细作用沿着内壁上升，返回热源端，重新参与热传导过程。
这个过程就是相变传热过程。
通过热传导和相变传热的交替作用，热管能够将热量从热源端快速传导到冷却端，实现热量的均匀分布和快速传输。
由于热管内壁光滑，并且工作介质在管内自行循环，不存在内部传热阻力，所以热管具有传热效率高、传热距离远、体积小、可靠性好等优点，被广泛应用于各个领域的热管理和热传导装置中。
热管的工作原理
热管的工作原理
热管是一种传热设备，利用液体的蒸汽-液体相变过程来传导
热量。
热管由一个密封的金属管内部装有工作介质（通常为液体）构成。
热管的工作原理如下：
1. 蒸发：热管的一段被暴露在高温源下，该部分液体工作介质受热后蒸发成为高温高压的蒸汽。
2. 对流：由于液体蒸发产生的蒸汽是具有较高压强的，它会朝着低压强区域流动。
这种流动会推动蒸汽从高温区域向低温区域移动。
3. 冷凝：当蒸汽进入低温区域时，它会释放热量并凝结成液体。
这个过程将热量从高温区域传递到低温区域。
4. 重力辅助：在一些情况下，热管会借助重力来辅助蒸汽和液体的循环。
液体在低处凝结成液滴，然后由于重力作用，液滴会沿着热管内壁下滑回高温区域，完成循环。
热管通过不断循环蒸汽和液滴，从高温区域吸收热量并将其传递到低温区域，实现了热量的传导和均匀分布。
热管具有高传热效率、长距离传热、无需外部动力和可靠性高等优点，广泛应用于电子设备散热、太阳能热水器、空调等领域。
余热利用技术
余热利用技术简介一、热管技术简介1．热管简介热管技术是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件，它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外，其导热能力超过任何已知金属的导热能力。
热管技术目前已广泛应用于宇航、军工、钢铁、机械等行业。
2. 工作原理热管是一种新型高效的传热元件，按较精确的定义应称之为“封闭的两相传热系统”，即在一个抽成真空的封闭的体系内，依赖装入内部的流体的相态变化（液态变为汽态和汽态变为液态）来传递热量的装置。
热管放在热源部分的称之为蒸发段（热端），放在冷却部分的称之为冷凝段（冷端）。
当蒸发段吸热把热量传递给工质后，工质吸热由液体变成汽体，发生相变，吸收汽化潜热。
在管内压差作用下，汽体携带潜热由蒸发段流到冷凝段，把热量传递给管外的冷流体，放出凝结潜热，管内工质又由汽体凝为液体，在重力作用下，又回到蒸发段，继续吸热汽化。
如此周而复始，将热量不断地由热流体传给冷流体。
3. 热管优点①金属、非金属材料本身的导热速率取决于材料的导热系数、温度梯度，正交于温度梯度的截面面积。
以金属银为例，其值为415W/m2٠K 左右，经测定，热管的导热系数是银的几百倍到上千倍，故热管有热超导体之称。
②由于热管内的传热过程是相变过程，而且工质的纯度很高，因此热管内蒸汽温度基本上保持恒温，经测定：热管两端的温差不超过5℃，与其它传热元件相比，热管具有良好的等温性能。
③热管能适应的温度范围与热管的具体结构、采用的工作流体及热管的环境工作温度有关。
目前，热管能适应的温度范围一般为-200℃～2000℃，这也是其它传热元件所难以达到的。
4、热管式余热回收装置1）原理热管式余热回收装置的核心部件是热管。
热管式余热回收装置原理图基本结构：热管蒸汽发生器是由若干根特殊的热管元件组合而成。
其基本结构如图所示。
热管的受热段置于热流体风道内， 热风横掠热管受热段，热管元件的放热段插在水—汽系统内。
散热技术之热管技术简介
热管技术3、热管散热技术热管是一种具有极高导热性能的传热元件，导热能力比普通金属高几百倍。
据相关资料表明，高质量热管的传热效率是铜的1490倍，传递速度可达30m/s，远远高于世界上任何导热金属和传热技术，能到达瞬时传热的效果。
其实热管技术并不是近年才出现的新技术。
它的历史可追溯到上世纪40年代，为了满足二次世界大战的需要，美国通用发电机工程师Gaugler就提出了类似于热管的设计方案，并在1944年取得了专利。
到了1963年，第一根真正的热管被科学家George M．Grover 在美国加里佛尼亚大学的Los Alamos实验室制造出来。
笔者有幸看到了当年第一根热管的设计笔记，但由于字迹潦草，具体内容还请有兴趣的读者自己研究。
热管技术应用广泛，在航空航天、铁路交通、取暖保温中有大规模的使用。
而被引入IT硬件领域，还是上世纪90年代末，最早奔腾2笔记本电脑中出现了热管。
使用目的是为了在压缩体积的条件下取得优秀的散热效果。
随着硬件发热量的提高，现有的传统风冷散热技术已经不能满足散热需求。
于是出现了液冷、半导体制冷、压缩机制冷等散热方式，但由于安全性、稳定性与成本过高等问题无法普及应用。
所以热管这种技术成熟，成本相对较低的技术就被越来越多的台式机散热器采用。
热管的工作原理与特点热管的基本原理与空调等相变制冷类似，也可以说是一个微缩的相变制冷系统。
它是利用高导热性液体相变时吸热蒸发、放热凝结的特性，将热量快速的从吸热端转移到散热端。
从原理示意图上我们可以看出，热管内部液体由于在吸热端受热而气化（按红色箭头的走向），蒸腾到散热端放热后液化（按蓝色箭头走向），最后回流到吸热端这一个循环过程。
这个循环过程是在密闭的金属管体中进行的，不会有液体外漏的不稳定现象，而且热管体积也可控制，适合多种用途。
如果把热管剖开看，我们可以把热管分成管壳、吸液芯和蒸汽通道三个部分：管壳由于必须承受热管内部的真空高压，并且还必须更小的热阻，因此对管材的材料和制造工艺有很高的要求。
热管工作原理
热管工作原理引言概述：热管是一种热传导设备，利用液体在低温端蒸发吸热，蒸汽在高温端凝结释放热量的原理，实现热量的传递。
热管在许多领域有着广泛的应用，如电子设备散热、航天器件冷却等。
下面将详细介绍热管的工作原理。
一、热管的基本结构1.1 热管由内管、外管和工作流体组成，内管和外管之间充满了工作流体。
1.2 内管表面通常采用特殊涂层，以增强表面张力，减小液滴的尺寸。
1.3 工作流体通常为高导热性的液体，如水、乙醇等。
二、热管的工作原理2.1 当热管的低温端受热时，工作流体在内管内蒸发，吸收热量，形成蒸汽。
2.2 蒸汽在热管中向高温端传输，并在高温端凝结释放热量，将热量传递给外部环境。
2.3 凝结后的液体由于表面张力的作用，会沿着内管壁流回低温端，完成热量传递循环。
三、热管的优点3.1 热管具有高效的热传导性能，能够快速传递热量。
3.2 热管结构简单、可靠，使用寿命长。
3.3 热管可以实现热量的定向传递，适用于复杂的热传导环境。
四、热管的应用领域4.1 电子设备散热：热管可以有效地将电子设备产生的热量传递到散热器中，提高散热效率。
4.2 航天器件冷却：在太空环境中，热管可以帮助航天器件快速散热，确保器件正常工作。
4.3 工业生产：热管在工业生产中也有着广泛的应用，可以用于加热、冷却等工艺。
五、热管的发展趋势5.1 热管的材料和结构不断改进，提高了热传导效率。
5.2 热管在微型化和集成化方面有着更广阔的应用前景。
5.3 随着技术的不断进步，热管将在更多领域得到应用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
总结：热管作为一种高效的热传导设备，具有许多优点和广泛的应用领域。
通过不断的技术改进和创新，热管将在未来发展中发挥更加重要的作用，为各行各业提供更好的热传导解决方案。
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基本简介热管的产生,是由于当时航天器散热的需求. 航天器在进入太空的时候, 由于高速和大气摩擦,产生了很多的热,还有内部的电路设备的发热, 这些热如果不能及时散出去,或者损害电子器件. 所以, 必选选用高可靠性, 低能耗, 重量轻, 传热密度高(就是用更小的面积来传递这些热量), 基于这些要求, 热管都能满足.其高可靠性的原理在于没用输送流体机械(例如压缩机,水泵等)用于管内的工质循环,工质仅仅靠热压和自然力循环(靠热使液体蒸发,由此产生的蒸汽压力高,所以自然流向冷端, 并在冷端冷凝,变成液体,并借助自然力(重力,或者毛细张力循环回热端),因此,非常可靠,只要有热就能循环,就能排热.低能耗,是相对于机械压缩制冷的,也就是传统空调,是因为没有流体机械,就是泵,或者压缩机.对于需要强化换热的地方,比如我们这个针对机房的小温差排热情况,需要加上室内外风扇来强化换热..这个不难理解吧, 夏天时候天气热, 打开电扇, 让风从自己身边吹过,可以帮助散热,让我们决定更凉快. 同样的道理, 用风扇加强风冷换热器散热,可以增强换热器的散热. 但是风扇的电耗和制冷的压缩机比起来,小了很多,风机电耗仅为压缩制冷的20-25%.这就是为什么我们能节能.重量轻和传热密度高是放在一起说的, 也就是我们在面临同样的热量需要排放掉, 那么我们需要多少大的体积,面积和重量才能把这些热量排放出去.从热力学的角度看，为什么热管会拥有如此良好的导热能力呢？物体的吸热、放热是相对的，凡是有温度差存在的时候，就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。
自然界的传热, 从自发传热方向上, 总是让热从高温侧,传向低温侧, 就想水流, 在自然状况下, 总是从高处流到低处. 我们的热管,就是利用了这样的原理, 让热从我们的高温端, 也就是室内, 传到了低温段, 室外.这个跟空调有不同. 在夏季的时候, 空调室让热从低温段(也就是室内, 比如设定在25度), 排放在室外(比如35度), 室内机在室内吸热, 然后压缩机把压力提高, 然后在室外侧, 把热排放在室外侧, 然后冷凝成液体, 在循环回室内.这个就是非自发传热, 也就是我们必须对它做功, 必须有压缩机做工, 把循环冷媒工质的压力提上上去, 才能让工质的冷能温度高于室外温度, 在室外冷凝器才能冷凝成液体.同理,就是水从高处,流到低处,是自然重力能帮助完成的,不需要我们做功..(这里说的是重力场呀,外太空非重力场不在这里讲). 水不能自救从低处流到高处. 但是我们也可以让这种流动发生,就是我们加上水泵...加上水泵,用水泵对水做功,就让水从低处流到高处了.在这种情况下,就是室内温度低,室外温度高,我们的热管是没法用的, 这时候必须把任务交给空调. 这就是为什么说, 我们不能完全替代空调.但是在室外温度低于室内的情况下, 原来只能系统仍然需要压缩机做功, 来推动制冷工质循环, 来把室内的热传到室外. 这种情况的必然结果就是能耗高,因为压缩机只要运动,其功耗就不可能小.同时,这样做也是不合理的,因为我们有外面的自然冷源可以用, 我们可是实现Free Cooling,那么为什么要用这么高的代价(电费), 而不顺其自然的传热方向, 来用我们的热管呢!这就好比, 我们要从山上开车下来, 明明有路,路是带着斜坡向下足以让车自己滑行下来的,我们就没有必要开启发动机,非烧着油走.从热传递的三种方式来看,有辐射,对流,和传导. 对于我们来说,用上的是对流和传导这两方面为主。
我们说所的热管的导热强度大, 指的是和热传导比,就是相同那么粗那么长的铜棒,如果维持两端相同的温差,他们如果可以传递Q 瓦的热量, 在相同的温差下,相同管径相同长度的热管可以传递几百个Q 瓦热量.基本工作其基本原理是:基站内热量通过循环风传递到蒸发器(Tair ↓)蒸发器内液体蒸发吸热蒸汽从蒸汽管道流至冷凝器蒸汽在冷凝器中冷凝散热冷凝后，液体依靠重力回流到蒸发器我们再来回顾一下沸腾和凝结. 在一定的压力下, 单质液体对应一个沸腾温度. 比如水, 在一个大气压下,水的沸腾温度是100摄氏度, 水吸收热量,由液体变为气体,如果压力变化,那么蒸发温度也跟着变化. 比如如果不到一个大气压,那么沸腾温度就跟着降低...这就是大家听说为什么在高原地区, 煮饭煮不熟,以为水已经"开"了,咕嘟咕嘟冒泡,但是水温才80多度,不到100度,所以煮了很久肉也不烂,就是因为高原地区气压低. 同理,为什么人发明高压锅, 能更快的煮熟食物呢? 就是因为气压提高了, 所以沸腾温度也高了,所以食物在锅里面感受更高的温度,因而熟的更快. 说了这些,就是先说明, 蒸发温度--压力是一一对应的.在我偶们的热管里面, 也冲注着某种冷媒工质, 它的沸腾温度和冷凝温度也是由压力确定的,这个压力可以看做是室内外平均温度所对应的一个饱和压力,系统的压力就这这么确定的. 管里面的压力, 随着室内外的温度变化而变化...当温度降低的时候,系统压力降低,冷媒工质的密度降低,那么部分液态工质会蒸发变成气态,(1份液态的工质蒸发之后可以变成原来几十倍的体积),由此来部分平衡压力降低. 但是总体上,系统的压力降低; 反之依然, 当系统温度提高, 假设蒸汽还是原来的体积,作为理想气体, 温度提高, 压力就提高, 而系统的变化一定是一种负反馈来削弱这种压力提高, 所以部分蒸汽被压成液体,"腾"出空间来让别的蒸汽分子占据来降低压力升高.当这个系统的根据室内外温度定下来以后, 比如, 室内28度, 室外18度, 平衡温度23度...那么, 在室内的蒸发器, 由于空气温度有28度, 流过换热器翅片,加热翅片传递给管子, 而管子里面的工质在23度就回沸腾, 所以工质沸腾蒸发...由于这里温度高,对应的压力也高...所以气体就被推动,流到室外的冷凝器.在室外, 对应的冷能温度大约是23度左右, 但是室外空气只有18度,所以蒸汽很快就变成液体,并由重力作用流回来. 这是说的不确切.但是大约就是这么一个过程.这里我们的蒸发温度一般不会很低, 很低了会让室内空气结露. 空调系统就是蒸发温度太低,低于露点温度,这样就发现结露了. 而我们的系统我们是避免让它结露的.我们在重申一下热管的基本特性: 热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件，具有以下基本特性。
1、很高的导热性热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，因此具有很高的导热能力。
与银、铜、铝等金属相比，单位重量的热管可多传递几个数量级的热量。
当然，高导热性也是相对而言的，温差总是存在的，不可能违反热力学第二定律，并且热管的传热能力受到各种因素的限制，存在着一些传热极限；热管的轴向导热性很强，径向并无太大的改善(径向热管除外)。
2、优良的等温性热管内腔的蒸汽是处于饱和状态，饱和蒸汽的压力决定于饱和温度，饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小，根据热力学中的方程式可知，温降亦很小，因而热管具有优良的等温性。
3、热流密度可变性热管可以独立改变蒸发段或冷却段的加热面积，即以较小的加热面积输入热量，而以较大的冷却面积输出热量，或者热管可以较大的传热面积输入热量，而以较小的冷却面积输出热量，这样即可以改变热流密度，解决一些其他方法难以解决的传热难题。
4、热流方向酌可逆性一根水平放置的有芯热管，由于其内部循环动力是毛细力，因此任意一端受热就可作为蒸发段，而另一端向外散热就成为冷凝段。
此特点可用于宇宙飞船和人造卫星在空间的温度展平，也可用于先放热后吸热的化学反应器及其他装置。
5、热二极管与热开关性能热管可做成热二极管或热开关，所谓热二极管就是只允许热流向一个方向流动，而不允许向相反的方向流动；热开关则是当热源温度高于某一温度时，热管开始工作，当热源温度低于这一温度时，热管就不传热。
6、恒温特性(可控热管)普通热管的各部分热阻基本上不随加热量的变化而变，因此当加热量变化时，热管备部分的温度亦随之变化。
但人们发展了另一种热管——可变导热管，使得冷凝段的热阻随加热量的增加而降低、随加热量的减少而增加，这样可使热管在加热量大幅度变化的情况下，蒸汽温度变化极小，实现温度的控制，这就是热管的恒温特性。
7、环境的适应性热管的形状可随热源和冷源的条件而变化，热管可做成电机的转轴、燃气轮机的叶片、钻头、手术刀等等，热管也可做成分离式的，以适应长距离或冲热流体不能混合的情况下的换热；热管既可以用于地面(重力场)，也可用于空间(无重力场)。
在说说工质的相容性及热管寿命热管的相容性是指热管在预期的设计寿命内，管内工作液体同壳体不发生显著的化学反应或物理变化，或有变化但不足以影响热管的工作性能。
相容性在热管的应用中具有重要的意义。
只有长期相容性良好的热管，才能保证稳定的传热性能，长期的工作寿命及工业应用的可能性。
碳钢－水热管正是通过化学处理的方法，有效地解决了碳钢与水的化学反应问题，才使得碳钢—水热管这种高性能、长寿命、低成本的热管得以在工业中大规模推广使用。
影响热管寿命的因素很多，归结起来，造成效管不相容的主要形式有以下三方面，即：产生不凝性气体；工作液体热物性恶化；管壳材料的腐蚀、溶解。
(1)产生不凝性气体由于工作液体与管完材料发生化学反应或电化学反应，产生不凝性气体，在热管工作时，该气体被蒸汽流吹扫到冲凝段聚集起来形成气塞，从而使有效冷凝面积减小，热阻增大，传热性能恶化，传热能力降低甚至失效。
(2)工作液体物性恶化有机工作介质在一定温度下，会逐渐发生分解，这主要是由于有机工作液体的性质不稳定，或与壳体材料发生化学反应，使工作介质改变其物理性能，如甲苯、烷、烃类等有机工作液体易发生该类不相容现象。
(3)管壳材料的腐蚀、溶解工作液体在管壳内连续流动，同时存在着温差、杂质等因素，使管壳材料发生溶解和腐蚀，流动阻力增大，使热管传热性能降低。
当管壳被腐蚀后，引起强度下降，甚至引起管壳的腐蚀穿孔，使热管完全失效。
这类现象常发生在碱金属高温热管中。
重力热管工作原理图。