热管技术-管芯的构造型式
热管技术概述1PPT课件
工作原理
热管由密闭容器、吸液芯结构和少量的工作流体组成,这 种工作流体与其自身的蒸汽处于平衡状态,即饱和状态。 一段热管可分为蒸发段、绝热段和冷凝段。外界热源通过 管壁和吸液芯进入蒸发段,使吸液芯中的工作流体蒸发汽 化。在蒸汽压力的作用下气体通过绝热段进入冷凝器,凝 结为液体后,通过散热器释放出汽化潜热。冷凝后的液体 在吸液芯弯月形间隙产生的毛细压力作用下回流到蒸发段。 这样,热管便持续不断地将蒸发段运送到冷凝段。只要有 足够的毛细压力使冷凝物回流到蒸发器中,这一过程便可 不断循环往复下去。
≈Rwall,e+Rwick,e+Rwick,c+Rwall,c
热管测试——实验室与设备
功能 热管原型制作 热管测试 主要设备
热性能测试
热管测试——热反应测试
热管测试
最大热负荷和热阻测试
热管测试
热性能测试设备
热管测试
最大热负荷
要测量一根热管的最大 热负荷,通常要将热管置于 模拟的理想环境下测试。沿 热管设置热电偶监测热管的 温度变化。测试时,逐渐提 高热输入的量,同时保持运 行温度恒定,在蒸发段温度 达到极限之前,便可得到最 大热负荷,即热管的最大热 传量。
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
通过实验测量计算热阻的公式为:Rhp=(Te,ave-Tc,ave)/Q 其中
RHP =热管热阻
Te,ave =蒸发段的温度
Tc,ave =冷凝段的温度 Q=热负荷,输入功率
热管数据表
描述-1 用途——沟槽型热管以纯水为工作流体,适用于
热管技术及原理
热管原理热管技术是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。
热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业,自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式,采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机,同样可以得到满意效果,使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决,开辟了散热行业新天地。
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。
从热传递的三种方式:辐射、对流、传导,其中热传导最快。
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。
一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。
热管内部是被抽成负压状态,充入适当的液体,这种液体沸点低,容易挥发。
管壁有吸液芯,其由毛细多孔材料构成。
热管一段为蒸发端,另外一段为冷凝端,当热管一段受热时,毛细管中的液体迅速蒸发,蒸气在微小的压力差下流向另外一端,并且释放出热量,重新凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段,如此循环不止,热量由热管一端传至另外一端。
这种循环是快速进行的,热量可以被源源不断地传导开来。
热管的基本工作典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽成1•3×(10负1---10负4)Pa的负压后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。
管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),根据应用需要在两段中间可布置绝热段。
当热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。
高温热管 吸液芯形式
高温热管吸液芯形式
高温热管吸液芯形式是指高温热管中用于吸收和传输液体的芯部结构。
高温热管是一种高效的传热元件,能够将热量快速传递,广泛应用于各种高温环境下的热控制和热管理。
在高温热管中,吸液芯起着关键的作用,其形式直接影响到热管的性能和可靠性。
高温热管吸液芯形式的种类较多,常见的主要有:
1.网状吸液芯:由金属网或非金属网构成的吸液芯,液体在网状结构中流动,
实现热量的传输。
2.片状吸液芯:由金属片或非金属片叠合构成的吸液芯,液体在片层之间的
空隙流动。
3.烧结吸液芯:通过金属粉末烧结形成的多孔吸液芯,液体在多孔结构中流
动。
4.泡沫吸液芯:由金属或非金属泡沫制成的吸液芯,液体在泡沫的孔洞中流
动。
这些吸液芯形式各有特点,适用于不同的高温热管应用场景。
选择合适的吸液芯形式需要根据实际需求,如工作温度、压力、传热效率等因素进行综合考虑。
总之,高温热管吸液芯形式是指高温热管中用于吸收和传输液体的芯部结构。
常见的吸液芯形式包括网状、片状、烧结和泡沫等类型。
在实际应用中,选择合适的吸液芯形式是确保高温热管性能和可靠性的关键。
热管的技术资料
五、均溫板與迴路式熱管
生產均溫板(Vapor Chamber)之設備 均溫板關鍵技術 迴路式熱管(Loop Heat Pipe)關鍵技術
生產均溫板之設備
☆.工件成型模具及設備 ☆. 潔淨清洗設備 ☆. 真空燒結爐設備 ☆. 真空焊接爐設備 ☆. 測漏儀器 ☆. 注料設備 ☆. 除氣、封焊設備 ☆. 拋光研磨設備
老化
彎壓
整型
பைடு நூலகம்
清洗
烘乾
包裝
出貨
品管流程及管制重點
進料
規格 數量 外觀
發料
規格 數量
切管
尺寸 外觀
縮頭
尺寸 外觀
清洗
外觀 PH 電阻
燒銲
尺寸 外觀
縮尾
尺寸 外觀
穿網
貼壁 尺寸 外觀
退火
真空 溫度 氣體 時間
充填
真空 溫度 水量 尺寸
整型
整直 外觀
烘乾
溫度 含水
OK
半成品測試
溫度差 熱傳量
彎管
尺寸 外觀
3 mm 4 mm 5 mm 6 mm 8 mm
2
2.5
3
3.5
4
Thickness (mm)
熱管應用:折彎、壓扁、段差
四、熱管信賴度測試
☆加速老化、 ☆冷熱循環、 ☆冷熱衝擊、 ☆洩漏率測試、 ☆強度(爆破)測試、 ☆壽命測試。
☆加速老化測試
Log2(MTBF Hours of operation at Top)
☆熱傳量
ΔT=(T1-T2)(℃)
Qmax Input Power(W)
☆熱反應
Temperature(℃)
T1 T2 Thermal response
热管应用
Heat Pipes for Dehumidification(除湿气)
热管的管壳是受压部件,要求由高导热率、耐压、耐热应力的材 料制造。在材料的选择上必须考虑到热管在长期运行中管壳无腐蚀, 工质与管壳不发生化学反应,不产生气体。 管壳材料有多种,以不锈钢、铜、铝、镍等较多,也可用贵重金 属铌、钽或玻璃、陶瓷等。管壳的作用是将热管的工作部分封闭起 来,在热端和冷端接受和放出热量,并承受管内外压力不等时所产 生的压力差。 热管的管芯是一种紧贴管壳内壁的毛细结构,通常用多层金属 丝网或纤维、布等以衬里形式紧贴内壁以减小接触热阻,衬里 也可由多孔陶瓷或烧结金属构成。 热管的工作液要有较高的汽化潜热、导热系数,合适的饱和压力 及沸点,较低的粘度及良好的稳定性。工作液体还应有较大的表 面张力和润湿毛细结构的能力,使毛细结构能对工作液作用并产 生必须的毛细力。工作液还不能对毛细结构和管壁产生溶解作用, 否则被溶解的物质将积累在蒸发段破坏毛细结构。
第三部分 热管的分类
由于热管的用途、种类和型式较多,再加上热管在结构、材 质和工作液体等方面各有不同之处,故而对热管的分类也很多,常 用的分类方法有以下几种。 按照工作液体回流动力区分有芯热管、两相闭式热虹吸管(又 称重力热管)、重力辅助热管、旋转热管、电流体动力热管、磁流体 动力热管、渗透热管等等。 按照热管管内工作温度区分有低温热管、常温热管、中温热 管、高温热管等。 按照管壳与工作液体的组合区分有铜-水热管、碳钢-水热管、 铝-丙酮热管、碳钢-萘热管、不锈钢-钠热管等。 按照结构形式区分有普通热管、分离式热管、毛细泵回路热 管、微型热管、平板热管、径向热管等。 按照热管的功用划分有传输热量的热管、热二极管、热开关、 热控制用热管、仿真热管、制冷热管等。
由于工作液体与管壳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冷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。 有机工作介质在一定温度下,会逐渐发生分解,或与壳体材 料发生化学反应,使工作介质改变其物理性能。
热管技术
(1)产生不凝性气体
由于工作液体与管壳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冷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。
(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,或与壳体材料发生化学反应, 使工作介质改变其物理性能。
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2.2. 热管的工作过程
如图:当热管的一端受热时毛细芯中的液 体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另 一端放出热量凝结成液体,液体在沿多孔 材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循 环往复,热量便从一端传到了另一端! 在这一热量转移的过程中,具体包含了以 下六个相互关联的过程: (1)热量从热源通过热管管壁和充满工作 液的吸液芯传递到液-气分界面; (2)液体在蒸发段的液-气分界面上蒸发; (3)蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流向冷凝段; (4)蒸汽在冷凝段内的液-气分界面上凝 结; (5)热量从液-气分界面通过吸液芯、液 体和管壁传给冷源; (6)在吸液芯内由于毛细作用(或重力等) 是冷凝后的工作液回流到蒸发段。
什么叫毛细极限?
在热管运行中,当热管中的汽体液 体的循环压力降与所能提供的最大 毛细压头达到平衡时,该热管的传 热量也就达到了最大值。如果这时 加大蒸发量和冷凝量,则会因毛细 压头不足使抽回到蒸发段的液体不 能满足蒸发所需要的量,以致会发 生蒸发段吸液芯的干涸和过热。导 致壳壁温度剧烈升高,甚至“烧 毁”。
由于热管具有导热性能好、结构简单、工作可靠、温度均匀 等良好性能.热管是传热领域的重大发明和科技成果,给人 类社会带来巨大的实用价值。
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1.2简历
热管原理最早由美国工程师在1942年提出。 20世纪60年代初,开始研究和试制,最早被用于航天器与核 反应堆。 20世纪70年代,热管初次作为热能回收装臵应用于暖通行业。 80年代以后, 热管换热器的研制工作迅速开展。回转型、 分离型等新的结构型式相继出现,并日趋大型化。 近年来,工业中的广泛实际应用使热管换热器在余热利用领 域中脱颖而出。其结构形式多样,使用方式灵活,特别适用 于中、低温排气的余热回收。最近热管换热器在蓄能技术方 面又有了新的应用。 随着工业技术的发展,特别是考虑到现代能源形势的需要, 热管技术正越来越广泛地渗入到各个工业领域中,如:在航 空航天、核动力、太阳能、电子科技、冶金、建材、化工等 领域发挥着越来越重要的作用。
热管换热器(热管换热器)
Principle and design of heat exchanger 2015
4)热管的型式 ① 吸液芯热管:冷凝的工作液体依靠毛细多孔材料(吸液芯)的毛细抽吸力返回到 加热段(蒸发段)
Principle and design of heat exchanger 2015
b. 液体流动
冷凝液通过毛细作用返回蒸发段内的流动为层流流动,并主要 受摩擦阻力支配,由动量引起的压差可以忽略,且受重力的影响 (当管不水平放置时); 无吸液芯的热管即靠重力回流。
c. 压力分布
整个热管工作过程类似自 然循环系统;通过正确选择热 管材料、工质和几何参数,以 使所产生的毛细压差满足循环 的要求,并完全超过重力作用 使热管的安放和使用不受重力 场方向和大小的影响。
Principle and design of heat exchanger 2015
换热器
原理与设计
Principle and design of heat exchanger
Principle and design of heat exchanger 2015
3.5 热管换热器
热管换热器是一种新型、高效、节能换热器,广泛使用于航天航空业,并逐步 用于加热炉对流室烟气余热回收中。它是由数根热管组成的。热管外部装有翅片以 提高传热效果。热管管束中间装有隔板,冷、热流体分别在隔板的两侧流动,通过 热管进行热量传递。
Principle and design of heat exchanger 2015
即在cosθe=1(θe=0°),cosθc=0(θc=90°)时,ΔPcap:有最大值为:
常见热管的结构介绍
第一章常见热管的结构介绍热管是依靠封闭管壳内工质相变来实现传热的元件,它具有优良的等温性、热流密度可变性、很高的导热性、热流方向的可逆性、恒温性、热二极管与热开关性以及很好的环境适应性等基本特性[29]。
热管的这些优良特性使其应用潜力极其广阔,随着热管种类的不断增加,热管结构也变得越来越复杂。
经过几十年的发展,热管结构由单根热管演变出多根热管组成的换热器,再由整体式热管换热器逐渐演变出分离式热管换热器、毛细泵回路热管和脉动热管,在分离式热管换热器的基础上又演变出热环系统、复杂热管系统和两相流分离式热管。
基于有无外加机械动力因素,可以把热管分为无外加动力型热管和机械动力驱动型热管。
下文中将分别作介绍这几种热管。
1.1 无外加动力型热管1.1.1 普通热管图1.1 热管管内汽-液交界面质量流、压力和温度沿管长的变化示意图热管在制造时需对管内抽真空,以消除杂质对热管性能的不利影响,真空度可达到1.3×(10-1~10-4)Pa,管内充以适量的工作液体使毛细吸液芯中充满液体后密封绝热段作为蒸汽通道的不工作部分并不承担传热任务,而是为了分开冷、热源并使热管能适应任意需要的几何形状布置而设置的。
沿整个热管长度,气液交界处的气相和液相之间的静压差与该处的局部毛细压差相平衡,所以热管正常工作的必要条件是:△pc ≥△pl +△pv +△pg式中△pc——毛细压头是热管内部工作液体循环的推动力,以克服蒸汽从蒸发段流向冷凝段的压力降;△pv——冷凝液体从冷凝段流回蒸发段的压力降;△pl——和重力场对液体流动的压力降;△pg——△pg视热管在重力场中的位置而定,可以是正值、负值或为零。
热管虽是一种传热性能极好的元件,热管传热能力的上限值会受到一种或几种因素的限制,称为热管的传热极限或工作极限。
这些极限主要有毛细力、声速、携带、沸腾、冷冻启动、连续蒸汽、蒸汽压力及冷凝极限等等[32]。
1.1.2 分离式热管国外分离式热管换热器的研制开始于20世纪80年代l 1l。
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
热管两端温差越大,蒸发速度越大。在极端的情况 下,蒸发速度可以接近音速。水--气之间的相变反 应,使热管的热传导效率比普通的纯铜高数十倍, 甚至上百倍。应用这种方式可以用极快的速度将热 量从热管的一端导到热管的另一端。
热管的基本特性
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)。
• 多重金属网孔
更多更普遍的热管散热器内部使用的是这种多重金属网 孔设计。一般这种热管内部使用的是一种由铜线制作的金 属织物。细小的铜线之间存在许多空隙,但是织物的结构 又不会让织物错位阻塞热管。从成本的角度看,这种热管 的内部结构相对简单许多,制作起来也更加简单。仅需一 只普通铜管,填充这些多重金属网孔织物即可。从理论上 来说散热效果不如前面二者。
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。
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 管各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。
热管技术概述
第一章热管技术概述1、发展现状迄今为止,在众多的传热元件中,热管(heat pipe)是最有效的传热元件之一,它可以将大量热量通过很小的截面远距离地传输而无须辅助动力。
热管原理首先是由美国俄亥俄州通用发动机公司的R·S·Gauger与1944年在美国专利(N0.2350348)中提出的;1963年GMGrover在美国《应用物理》公开发表了一篇命名为“Heat Pipe”的学术论文;在1965年Cotter首次提出了比较完善的热管理论,为以后的热管理论研究奠定了基础;1967年第一根不锈钢——水热管首次被送入卫星轨道并运行成功;1969年前苏联与日本开始将热管表面通过物理办法缠绕翅片,并应用到控制恒温技术领域;1970年在美国已经开始出来商用热管,例如;横穿阿拉斯加输油管线永冻层就是用热管技术支撑的;1974年后,热管开始用于节约能源与新能源开发利用领域。
我国是70年代开展热管热管热性能研究以及热管在电子器件冷却和空间飞行器方面的应用研究。
80年代初我国的热管研究及开发的重点转向节能及能源的合理利用,相继开发了热管气气换热器、热管余热锅炉、热管蒸发器、热管热风炉、热管省煤器等节能热回收设备。
2、热管用语热管:以毛吸结构的抽吸作用来驱动工作介质完循环流动的蒸发、凝结传热元件。
无机高效热管:无机传热元件是以多种无机元素为传热载体,注入到各类金属(或非金属)管状、夹板空腔内,经抽真空密封处理后,形成具有高效热传导特性的元件。
管芯:管芯是指无机传热元件中为液态工质提供毛细抽吸力及流动通道的结构。
管壳:管壳是指包容了管芯和工质的热管壳体。
有效长度:有效长度是指计算热管传热能力的折合后的长度。
工作温度范围:工作温度范围是指由工质、管壳和管芯材料及管芯结构的性能和安全运行要求决定的无机传热元件工作温度区域。
无机介质:介质是指无机传热元件管壳空腔内部用于传递热量的多种无机元素为主的液态混合流体。
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。
PC热管及其原理
热管现在对于我们来说已是非常之熟悉,它在PC散热得到了广泛普及的应用,其原理也很好理解,是一种利用相变过程中要吸收/散发热量的性质来进行冷却的技术。
热管工作流程示意图典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽成一定负压后充以适量的工作物质(工质),使紧贴管内壁的吸液芯毛细孔中充满液体后加以密封。
当热管一端受热时毛细芯中的工质蒸发汽化,蒸汽在微小压差下流向另一端放出热量后凝结成液体,液体再沿多孔材料借助毛细力和重力流回蒸发端,如此循环不断传递热量。
热管的基本构造一般来说,热管中的工质需要根据工作温度区间进行选择,对于PC散热,考虑到成本因素,厂商们一般选择的是纯水和部分添加剂。
不过看到有同学说,我剪开热管为什么没有看到液体?实际上热管里的工质是很少的,过多的话会引发液体阻塞现象,导致冷凝端无法正常工作,当然过少也不好,流体无法将毛细结构孔隙填充,造成热管蒸发端局部干燥。
热管的直径、毛细结构、热管长度都会直接影响到液体的填入量。
最常见的直径6mm长度15cm的热管其工质装填量大约为0.5毫升,而且都填充在毛细孔中,所以就算剪开热管也不会看到有液体流出。
著名科学家Cotter为热管学奠定了理论基础,一般称之为Cotter理论,其中提到了热管正常工作的必要条件:△Pc ≥ △Pl + △Pv + △Pg热管内的流体流动属于汽-液两相逆流流动,其中蒸汽从蒸发段流向冷凝段会产生压力降△Pv,冷凝液体从冷凝段流回蒸发段会产生压力降△Pl,而重力场对液体流动也会产生压力降△Pg(可以是正值,是负值或为零,视热管在重力场中的位置而定)。
△Pl+△Pv+△Pg形成了工质回流的阻力,而热管中工质的循环动力是靠毛细吸液芯结构与工作液体产生的毛细压头,也就是△Pc。
热管传热中存在各种极限△Pv和△Pl一般随热负荷的增加而增在,主要受工质的黏度、密度、质量流量、热管长度、多孔物质渗透系数等影响,而△Pc则由吸液芯结构决定的,如毛细孔半径越小△Pc越大。
热管介绍
三、热管的特性
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。不银、铜、铝等金属相比,单位重量的热管可多传逑几个数量 级的热量。当然,高导热性也是相对而言的,温差总是存在的,可能迗反热 力学第二定律,幵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,徂向幵无太大的改善(徂向热管除外)。
2、优良的等温性:
热管内腔的蒸汽处于饱和状态,饱和蒸汽的压力决定于饱和温度,饱和 蒸汽从蒸发段流向况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。 热管可以独立改变蒸发段或况 却段的加热面积,即以较小的加热面积输入热量,而以较大的况却面积输出 热量,或者热管可以较大的传热面积输入热量,而以较小的况却面积输出热 量,返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。
(3)分离式热管(Separated Type Heat Pipe)
分离式热管的结构如图所示,其蒸发段和况凝段是 分开的,通过蒸汽上升管和液体下降管还通形成一个自然 循环回路。工作时,在热管内的工质汇集在蒸发段,蒸发 段受热后,工质蒸发,产生的蒸汽通过蒸汽上升管到达况 凝段释放出潜热而凝结成液体,在重力作用下,经液体下 降管回到蒸发段,如此循环往复运行。 分离式热管的况凝段必须高于蒸发段,液体下降管 不蒸汽上升管乊间会形成一定的密度差,返个密度差所能 提供的压头不况凝段和蒸发段的高度差密切相关,它用以 平衡蒸汽流动和液体流动的压力损失,维系着系统的正常 运行而丌再需要外加动力。 分离式热管既有经典热管的共性——两相流动、相 变传热、自然循环等,同时也具有鲜明的个性——管内汽 液两相同向流动。 分离式热管内蒸汽不液体通向流动,故丌存在携带 极限,限制其传热能力的主要极限为烧干极限、声速极限 和况凝极限。适当加大其冲液量,加大蒸汽上升管的管徂 或增加蒸汽上升管的个数等方法可以适当消除返些极限的 影响。
热管的基本原理和结构课件
2 热管的基本原理和结构
图1 热管结构示意图
3 热管的分类
由于热管的用途、种类和型式较多,再加上热管在结构、材质和工作液体等方面
各有不同之处,故而对热管的分类也很多,常用的分类方法有一下几种。
(1)按照热管内工作温度区分
低温热管(-273~0℃)、常温热管(0~250℃)、中温热管(250~450℃)和高
外表面的化学清洗,一般由专业清洗公司进行。 B、干冰清洗。干冰即固体二氧化碳,喷射清除表面灰垢,此方法费用较高,
且存在死角。 C、人工清灰
5.1.2.1合理选择热管管外翅片结构
气相换热的热管换热器,管外都采用加肋强化传热,翅片形式多选用穿
片或螺旋型缠绕片,这些翅片的结果紧凑,肋化比高,效果明显,但缺点是极
变截面换热设备能保证其进出口具有相同的自清灰能力,一般认为换热
设备内实际流体流速达到8m/s便可起到自清灰的作用,设计时可取8~12m/s,
对于可能引起严重磨损的部位流体流速可取6~8m/s,以免引起管子快速磨
损而损坏穿孔。
5.2 热管的露点腐蚀及对策
当热管换热器在低温烟气中使用,换热器热管常常会遇到低温露
5 热管应用过程中存在的几个关键的技术问题
在热管技术蓬勃发展的今天,在工业应用中仍然存在一些问题, 这些问题得不到很好的解决,将极大的限制热管技术的使用和深入发 展。因此,有必要对这些问题去研究、去探索,以求找到合理的解决 办法。 5.1热管的积灰问题及对策
在热管余热回收设备中,热管积灰是普遍存在的问题,积灰增加 了受热面热阻,降低设备的传热能力。积灰还可以减少流体的通道面 积,增加流动阻力,降低换热表面温度,造成低温露点腐蚀。不少余 热回收设备由于积灰严重不能正常运行,甚至被迫停用,因此积灰已 成为了节能设备是否能够正常运行的一个主要问题,应给予高度重视。
常见热管的结构介绍
第一章常见热管的结构介绍热管是依靠封闭管壳内工质相变来实现传热的元件,它具有优良的等温性、热流密度可变性、很高的导热性、热流方向的可逆性、恒温性、热二极管与热开关性以及很好的环境适应性等基本特性[29]。
热管的这些优良特性使其应用潜力极其广阔,随着热管种类的不断增加,热管结构也变得越来越复杂。
经过几十年的发展,热管结构由单根热管演变出多根热管组成的换热器,再由整体式热管换热器逐渐演变出分离式热管换热器、毛细泵回路热管和脉动热管,在分离式热管换热器的基础上又演变出热环系统、复杂热管系统和两相流分离式热管。
基于有无外加机械动力因素,可以把热管分为无外加动力型热管和机械动力驱动型热管。
下文中将分别作介绍这几种热管。
1.1 无外加动力型热管1.1.1 普通热管图1.1 热管管内汽-液交界面质量流、压力和温度沿管长的变化示意图热管在制造时需对管内抽真空,以消除杂质对热管性能的不利影响,真空度可达到1.3×(10-1~10-4)Pa,管内充以适量的工作液体使毛细吸液芯中充满液体后密封绝热段作为蒸汽通道的不工作部分并不承担传热任务,而是为了分开冷、热源并使热管能适应任意需要的几何形状布置而设置的。
沿整个热管长度,气液交界处的气相和液相之间的静压差与该处的局部毛细压差相平衡,所以热管正常工作的必要条件是:△pc ≥△pl +△pv +△pg式中△pc——毛细压头是热管内部工作液体循环的推动力,以克服蒸汽从蒸发段流向冷凝段的压力降;△pv——冷凝液体从冷凝段流回蒸发段的压力降;△pl——和重力场对液体流动的压力降;△pg——△pg视热管在重力场中的位置而定,可以是正值、负值或为零。
热管虽是一种传热性能极好的元件,热管传热能力的上限值会受到一种或几种因素的限制,称为热管的传热极限或工作极限。
这些极限主要有毛细力、声速、携带、沸腾、冷冻启动、连续蒸汽、蒸汽压力及冷凝极限等等[32]。
1.1.2 分离式热管国外分离式热管换热器的研制开始于20世纪80年代l 1l。
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。
最新热管技术-管芯的构造型式
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。
热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业,自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式,采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机,同样可以得到满意效果,使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决,开辟了散热行业新天地。
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。
从热传递的三种方式:辐射、对流、传导,其中热传导最快。
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。
一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。
热管内部是被抽成负压状态,充入适当的液体,这种液体沸点低,容易挥发。
管壁有吸液芯,其由毛细多孔材料构成。
热管一段为蒸发端,另外一段为冷凝端,当热管一段受热时,毛细管中的液体迅速蒸发,蒸气在微小的压力差下流向另外一端,并且释放出热量,重新凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段,如此循环不止,热量由热管一端传至另外一端。
这种循环是快速进行的,热量可以被源源不断地传导开来。
热管的基本工作典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽成1.3×(10负1---10负4)Pa的负压后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。
管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),根据应用需要在两段中间可布置绝热段。
当热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。
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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。
热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业,自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式,采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机,同样可以得到满意效果,使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决,开辟了散热行业新天地。
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。
从热传递的三种方式:辐射、对流、传导,其中热传导最快。
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。
一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。
热管内部是被抽成负压状态,充入适当的液体,这种液体沸点低,容易挥发。
管壁有吸液芯,其由毛细多孔材料构成。
热管一段为蒸发端,另外一段为冷凝端,当热管一段受热时,毛细管中的液体迅速蒸发,蒸气在微小的压力差下流向另外一端,并且释放出热量,重新凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段,如此循环不止,热量由热管一端传至另外一端。
这种循环是快速进行的,热量可以被源源不断地传导开来。
热管的基本工作典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽成1.3×(10负1---10负4)Pa的负压后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。
管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),根据应用需要在两段中间可布置绝热段。
当热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。
如此循环不己,热量由热管的一端传至另—端。
热管在实现这一热量转移的过程中,包含了以下六个相互关联的主要过程:(1)热量从热源通过热管管壁和充满工作液体的吸液芯传递到(液---汽)分界面;(2)液体在蒸发段内的(液--汽)分界面上蒸发;(3)蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段;(4)蒸汽在冷凝段内的汽.液分界面上凝结:(5)热量从(汽--液)分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源:(6)在吸液芯内由于毛细作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。
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。
(3)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,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)。
上图表示了热管管内汽-液交界面形状,蒸气质量流量,压力以及管壁温度 T w 和管内蒸气温度 T v 沿管长的变化趋势.沿整个热管长度,汽-液交界处的汽相与液相之间的静压差都与该处的局部毛细压差相平衡。
△ Pc(毛细压头—是热管内部工作液体循环的推动力,用来克服蒸汽从蒸发段流向冷凝段的压力降△ Pv,冷凝液体从冷凝段流回蒸发段的压力降△Pl和重力场对液体流动的压力降(△Pg可以是正值,是负值或为零,视热管在重力场中的位置而定)。
因此,△Pc ≥ △Pl +△ P v +△ Pg是热管正常工作的必要备件。
由于热管的用途、种类和型式较多,再加上热管在结构、材质和工作液体等方面各有不同之处,故而对热管的分类也很多,常用的分类方法有以下几种。
(1)按照热管管内工作温度区分热管可分为低温热管(—273---0℃)、常温热管(0—250℃)、中温热管[250---450℃)、高温热管(450一1000℃)等。
[2)按照工作液体回流动力区分热管可分为有芯热管、两相闭式热虹吸管(又称重力热管)、重力辅助热管、旋转热管、电流体动力热管、磁流体动力热管、渗透热管等等。
(3)按管壳与工作液体的组合方式划分(这是一种习惯的划分方法)可分为铜—水热管、碳钢。
水热管、铜钢复合—水热管、铝—丙酮热管、碳钢·荣热管、不锈钢.钠热管等等。
(4)按结构形式区分可分为普通热管、分离式热管、毛纫泵回路热管、微型热管、平板热管、径向热管等。
(5)按热管的功用划分可分为传输热量的热管、热二极管、热开关、热控制用热管、仿真热管、制冷热管等等。
热管的相容性及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。
热管制造1 热管零部件及其加工热管的主要零部件为管壳、端盖(封头)、吸液芯、腰板(连接密封件)四部分。
不同类型的热管对这些零部件有不同的要求。
2 管壳热管的管壳大多为金属无缝钢管,根据不同需要可以采用不同材料,如铜、铝、碳钢、不锈钢、合金钢等。
管子可以是标准圆形,也可以是异型的,如椭圆形、正方形、矩形、扁平形、波纹管等。
管径可以从2mm到200mm,甚至更大。
长度可以从几毫米到l00米以上。
低温热管换热器的管材在国外大多采用铜、铝作为原料。
采用有色金属作管材主要是为了满足与工作液体相容性的要求。
3 端盖热管的端盖具有多种结构形式,它与热管舶连接方式也因结构形式而异。
端盖外圆尺寸可稍小于管壳。
配合后,管壳的突出部分可作为氩弧焊的熔焊部分,不必再填焊条,焊口光滑乎整质量容易保证。
旋压封头是国内外常采用的一种形式,旋压封头是在旋压机上直接旋压而成,这种端盖形式外型美观,强度好、省材省工,是一种良好的端盖形式。
4 吸液芯结构吸液芯是热管的一个重要组成部分。
吸液芯的结构形式将直接影响到热管和热管换热器的性能。
近年来随着热管技术的发展,各国研究者在吸液芯结构和理论研究方面做了大量工作,下面对一些典型的结构作出简赂的介绍。
1.管芯型式一个性能优良的管芯应具有:(1)足够大的毛细抽吸压力,或较小的管芯有效孔径(2)较小的液体流动阻力,即有较高的渗透率(3)良好的传热特性,即有小的径向热阻.(4)良好的工艺重复性及可靠性,制造简单,价格便宜。
管芯的构造型式大致可分为以下几类:(1)紧贴管壁的单层及多层网芯此类管芯多层网的网层之间应尽量紧贴,网与管壁之间亦应贴合良好,网层数有l至4层或更多,各层网的目数可相同或不同.若网层多,则液体流通截面大,阻力小,但径向热阻大;用细网时毛细抽吸力大但流动阻力亦增加.如在近壁因数层用粗孔网,表面一层用细孔网,这样可由表面细孔网提供较大的毛细抽吸压力,通道内的粗孔网使流动阻力较小,但并不能改善径向热胆大的缺点.网芯式结构的管芯可得到较高的毛细力和较告的毛细提升高度,但因渗透率较低,液体回流阻力较大,热管的轴向传热能力受到限制.此外其径向热阻较大,工艺重复性差又不能适应管道弯曲的情况,故在细长热管中逐渐由其它管芯取代。
(2)烧结粉末管芯由一定目数的金属粉末烧结在管内壁面而形成与管壁一体的烧结粉末管芯,也有用金属丝网烧结在管内壁面上的管芯.此种管芯有较高的毛细抽吸力,并较大地改善了径向热阻,克服了网芯工艺重复性差的缺点,但因其渗透率较差,故轴向传热能力仍较轴向槽道管芯及干道式管芯的小.(3)轴向槽道式管芯在管壳内壁开轴向细槽以提供毛细压头及液体国流通道,槽的截面形状可为矩形,梯形,圆形及变截面槽道,槽道式管芯虽然毛细压头较小,但液体流动阻力甚小,因此可达到较高的轴向传热能力,径向热阻较小,工艺重复性良好,可获得精确幼儿何参数,因而可较正确地计算毛细限,此种管子弯曲后性能基本不变,但由于其抗重力工作能力极差,不适于倾斜(热端在上)工作对于空间的零重力条件则是非常适用的,因此广泛用于空间飞行器。