热管应用

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热管的结构原理及应用实例

热管的结构原理及应用实例

热管的结构原理及应用实例1. 热管的结构原理热管是一种高效的热传导设备。

它由管壳、薄壁管和工作介质组成。

薄壁管内充满了工作介质,通常是液体。

热管的结构原理基于两种热传导:液体的对流传热和汽化再凝结传热。

下面是热管的结构原理的详细说明:•管壳:热管的外壳,通常由金属材料制成。

它用于保护热管的内部结构,并提供机械支撑。

•薄壁管:薄壁管是热管的核心组件。

它通常由高导热金属材料制成,如铜或铝。

薄壁管内部充满了工作介质。

•工作介质:工作介质是热传导的介质,通常是液体。

热管内部的工作介质根据工作温度范围的不同可以选择不同种类的液体,如水、乙醇或铵盐。

工作介质在热管内部发生汽化和凝结的过程,从而实现热能的传递。

•液体对流传热:当热源加热薄壁管的某一部分时,工作介质在该部分蒸发,蒸汽向更冷的部分运动。

蒸汽在较冷的区域发生冷凝,释放出热量。

这种液体对流传热的循环过程实现了热能的传递。

•汽化再凝结传热:在热管的工作过程中,工作介质在薄壁管内交替发生汽化和凝结过程。

薄壁管的内壁具有很好的热传导性能,从而使得工作介质的汽化和凝结过程更加高效。

2. 热管的应用实例热管作为一种高效的热传导设备,在各个领域得到了广泛的应用。

以下是一些常见的热管应用实例:•电子散热:热管可以应用于电子设备的散热。

在电子设备中,高功率元件会产生大量的热量。

通过将热管与散热器结合使用,可以有效地将热量从元件传递到散热器,并通过散热器的散热表面将热量散发出去,从而实现电子设备的散热。

•空调系统:热管也可以应用于空调系统中的热能传递。

通过将热管放置在蒸发器和冷凝器之间,可以实现制冷剂的传递和热能的传导,从而提高空调系统的效率。

•光电设备:热管可以应用于光电设备的冷却。

在高功率光电设备中,发热是一个常见的问题。

通过将热管与光电设备连接,可以及时地将发热部件的热量传递到冷却系统,从而保证设备的稳定运行。

•太阳能应用:热管可以应用于太阳能集热器中。

在太阳能集热器中,热管将太阳能转化为热能,并通过传导将热能传递到储热系统或热水器中,实现太阳能的利用。

热管的原理及应用实例

热管的原理及应用实例

热管的原理及应用实例1. 热管的原理热管是一种利用毛细作用传递热量的热传输器件。

它主要由一个密封的金属管内部充填着工作流体组成。

热管的原理可以简要概括为以下几个步骤:•蒸发段:热管的工作流体在蒸发段受热变成蒸汽,并且吸热带走热量。

•对流段:蒸汽在对流段中传递到冷凝段,同时冷凝为液体,并且释放出吸收的热量。

•冷凝段:冷凝的工作流体液体通过毛细作用返回到蒸发段,完成循环。

热管通过不断的汽化和冷凝过程,实现了高效率的热传输。

它具有以下一些特点:•高传热效率:热管能够实现高效率的热传输,因为工作流体在蒸发和冷凝过程中,具有高传热系数的特点。

•无需外部动力:热管是靠毛细作用来实现液体循环,无需外部动力,因此具有较低的功耗。

•温度均匀性:热管可以实现温度均匀分布,适用于对温度要求较高的应用场景。

•避免热应力:热管的高传热效率可以避免在恶劣工况下产生热应力造成的热破坏。

2. 热管的应用实例热管作为一种高效的热传输器件,已经在多个领域得到了广泛的应用。

以下是几个热管应用的实例:2.1 汽车发动机散热系统热管在汽车发动机散热系统中的应用已经成为一种趋势。

热管可以将发动机上产生的热量传递到散热器上,实现高效的散热。

它可以提高发动机的工作效率,延长发动机寿命。

2.2 电子设备散热热管在电子设备散热领域也有着广泛的应用。

例如,在笔记本电脑中,热管可以将电子设备产生的热量传递到散热风扇上,从而保持设备的正常工作温度。

热管可以提高设备的稳定性和寿命。

2.3 太阳能热水器热管在太阳能热水器中的应用也很常见。

热管可以将太阳能板上的热量传递到水箱中,从而实现太阳能的热水供应。

热管具有高效的传热性能,可以提高太阳能热水器的热转换效率。

2.4 空调系统热管在空调系统中的应用也逐渐增多。

热管可以用于室内和室外机之间的热量传递,提高空调系统的能效比。

热管还可以降低室内机的噪音和震动,提高舒适度。

2.5 光伏系统热管在光伏系统中的应用也具有重要意义。

热管原理生活中的应用

热管原理生活中的应用

热管原理生活中的应用1. 热管的基本原理热管是一种利用液体和气体在封闭系统中传递热量的设备。

其基本原理是利用液体在低温端被加热后蒸发成气体,在高温端被冷却后凝结成液体,从而实现热量传递。

热管由内管、外管和工作介质组成,内管内充满工作介质。

2. 热管在电子设备中的应用2.1 CPU散热器热管广泛应用于CPU散热器中。

CPU在工作过程中会产生大量热量,如果不能及时散热,会导致CPU温度过高,影响计算机的性能和稳定性。

热管散热器通过将CPU产生的热量传递到风扇上,并利用风扇的散热效果将热量排出,保持CPU的正常工作温度。

2.2 电子设备散热除了CPU散热器,热管还广泛应用于其他电子设备的散热中。

例如,笔记本电脑中的散热器、手机中的散热模组等都可以利用热管的原理将热量传递到散热器上,实现快速散热,保障设备的正常工作。

3. 热管在能源领域的应用3.1 太阳能热水器太阳能热水器利用太阳能将水加热至一定温度。

在太阳能集热器中,热管被用来将吸收的热量传递到储水箱中,提供热水供应。

热管的高热传导和热量传递效率使得太阳能热水器的热量转换更加高效。

3.2 核反应堆传热系统目前一些核反应堆的传热系统中,也采用了热管的技术。

传统的传热系统使用流体循环进行热量传递,而热管可以直接将热量传递到合适的位置,不需要额外的能量消耗,提高了传热效率和系统可靠性。

4. 热管在航天领域的应用4.1 航天器温度控制航天器在太空中会面临极端的温度变化,需要对温度进行有效控制。

热管可以通过将热量从较热的部分传递到较冷的部分,实现航天器内部温度的均衡。

在航天器的结构中,热管被广泛应用于温控系统,保护航天器内部设备的正常运行。

4.2 空调系统在航天站和宇航器中,也需要进行空调系统的设计。

热管可以作为传热装置,将处于不同温度的空气导入相应的区域,实现温度的均衡。

热管可以减小空调系统的体积和重量,提高系统的效率和可靠性。

5. 热管在新能源领域的应用5.1 电动汽车电池散热系统在电动汽车中,电池产生的热量需要及时散热,否则会影响电池寿命和性能。

热管制冷原理的应用

热管制冷原理的应用

热管制冷原理的应用热管制冷概述热管制冷是一种利用热管的传热和传质特性来实现制冷的技术。

热管是一种热传递器件,由工作介质填充的密封通道组成。

它利用工作介质在管道内的汽化和冷凝过程来完成热量传递。

热管制冷技术以其高效、节能的特点,被广泛应用于航天器、电子设备以及工业制冷等领域。

热管制冷原理热管制冷的原理基于热管运载的工作介质的汽化和冷凝。

当热管的一端加热时,工作介质在热管内汽化成气体,从而产生大量的蒸汽。

蒸汽被压缩到热管的另一端,通过冷凝器将热量传递给外部环境。

冷凝后的工作介质液化成液体,被毛细力或重力送回到加热端,循环往复。

这样循环运行下去,实现了热量的传递和制冷效果。

热管制冷的优势热管制冷技术相比传统的制冷技术具有以下优势:•高效能:热管制冷技术利用工作介质的汽化和冷凝过程进行热量传递,具有很高的传热效率。

•节能环保:热管制冷过程中无需使用机械压缩制冷剂,没有动力设备产生噪音和振动,因此具有低能耗和环保的特点。

•可靠性高:热管制冷技术无机械运动部件,减少了故障发生的可能性,具有很高的可靠性。

•体积小巧:热管结构紧凑,适合小型化应用,可以节约空间。

•适应性广泛:热管制冷技术可适用于各种工况下的制冷需求,并且具有很好的稳定性和温度控制性。

热管制冷的应用领域热管制冷技术已经在许多领域得到了广泛的应用,下面列举了其中的几个典型应用领域:航天器制冷在航天器中,由于外部环境的极端温度条件,需要对设备和宇航员的生活空间进行冷却。

热管制冷技术可以高效地将热量传递给航天器表面,从而实现冷却效果。

而且,由于热管制冷技术的微重力适应能力,使其在航天器中得到了广泛应用,大大提高了航天器的工作效率和可靠性。

电子设备冷却电子设备的工作过程中会产生大量的热量,如果无法及时散热,会导致电子设备的性能下降甚至损坏。

热管制冷技术可以将电子设备内的热量传递给外部环境,实现设备的有效冷却。

与传统冷却技术相比,热管制冷技术可以提供更高的冷却效率和更静音的工作环境。

工程热力学热管技术在热力循环中的应用

工程热力学热管技术在热力循环中的应用

工程热力学热管技术在热力循环中的应用工程热力学热管技术是一种基于传热、传质、传动和传感的研究方法和工程应用技术。

它利用液体在热管内循环流动的特性,实现热的传递、驱动和控制。

热管技术广泛应用于工业生产中,特别是在热力循环中,具有诸多优势。

本文将以几个方面来介绍工程热力学热管技术在热力循环中的应用。

一、热管在热力循环中的原理热力循环是一种能量转换过程,通过热源使工质的温度和热量变化,从而实现能量转换。

而热管作为热力循环中的一个重要组成部分,起到传热、传质和传动的作用。

热管的基本结构由内外两层金属管壳组成,内层为蒸发段,外层为冷凝段。

其中,内层充满工质,通过蒸发和冷凝循环流动,实现热的传递;外层则起到隔热的作用,保证热管的热效率。

当热管的一端受到热源的加热,蒸发段内的工质蒸发成气态向另一端的冷凝段传递热量,在冷凝段被冷却介质吸收热量并变为液态,然后再次返回蒸发段进行循环。

二、热管在热力循环中的应用1. 热管在核电厂中的应用热管技术在核电厂中具有广泛的应用前景。

核电厂需要对核反应堆进行冷却,而传统的冷却方式有许多问题,如过热、不均匀、温度梯度大等。

而利用热管技术可以解决这些问题,提高核电厂的安全性和效率。

2. 热管在太阳能热能利用中的应用太阳能热能是一种绿色、清洁的能源,利用太阳能进行热能转换可以有效减少能源消耗和环境污染。

而热管技术可以提高太阳能的热能利用效率,将太阳能转化为实用的热能,广泛应用于太阳能热水器、太阳能空调等领域。

3. 热管在航空航天中的应用热管技术在航空航天领域中有着重要的应用价值。

在宇宙空间中,传统的传导和对流传热方式受到限制,而热管技术可以通过液体流动的方式实现热量的传输和均衡,提高航空航天器的散热效果,保证设备的正常运行。

4. 热管在工业生产中的应用热管技术在工业生产中有着广泛的应用。

例如,在钢铁冶炼过程中,热管技术可以用于冷凝和回收高温废气中的热能,提高能源利用效率。

此外,在工业热处理、电子设备制造等领域,热管技术也可以用于温度控制和热能回收。

热管在工业中的应用

热管在工业中的应用

1热管在工业中的应用——使用热管进行余热回收上、下行热管蒸汽发生器上置式热管余热锅炉性能特点应用范围广——适用于气-气(汽),气液或液-液等等多介质间热交换;换热效率高——热管换热器当量传热系数K比列管式换热器要提高5~10倍,换热效率高;流动阻力小——两种介质均在管外流动,流程短且介质流动方向与散热片方向一致,降低了流动阻力;结构简单紧凑——由加肋片的热管制成的换热器结构紧凑,设备体积小,质量轻,节省钢材和安装空间;不易产生露点腐蚀——可通过调节冷热介质间的换热面积比来调节热管表面温度,避免发生露点腐蚀和低温腐蚀;不易结垢、阻塞——设计时可将介质流速调整到自清灰以上,并调整热管的安装位置即可达到自清灰的目的,且结灰后便于清理;良好的可拆卸性——热管间彼此独立工作,并可与设备使用法兰连接,适于分别拆卸和单独更换;使用寿命高——热管使用寿命在10年以上,单根热管破坏,不影响整体运行,保证设备长期稳定运行;维护费用低——无需传动部件,设备正常操作期间不需维护。

适用范围化工及石油化工合成氨工业——上、下行煤气余热回收流程;吹风气燃烧气余热回收流程;一段转化炉空气预热器;变换工段气-气换热器;二段转化炉高温高压蒸汽发生器;绝热化学反应器级间热管换热器及其它换热、余热回收设备。

硫酸工业——沸腾焙烧炉沸腾层内的余热回收;沸腾焙烧炉矿渣余热回收;SO2炉气余热回收;SO3气体冷却器;热管SO2转化器;热管开工预热器及其它换热、余热回收设备。

盐酸、硝酸工业——盐酸炉余热回收;氨氧化炉热管蒸汽发生器及其它换热、余热回收设备。

石油化工——热管裂解炉;热管乙苯脱氢反应器;环己醇脱氢化学反应器;热管氧化反应器;催化裂化再生取热器;热管化学反应釜;苯酐热熔冷凝箱;加热炉余热回收及其它换热、余热回收设备。

建材及轻纺工业高岭土喷雾干燥热风炉;十二醇硫酸钠喷雾干燥热风炉;玻璃窑炉的余热回收;水泥工业中窑尾冷却机的余热利用及窑尾废气的余热利用;纺织工业中热定型机、沙浆机烘干机等余23热回收设备。

热管技术在电子冷却中的应用

热管技术在电子冷却中的应用

热管技术在电子冷却中的应用在电子设备发展的过程中,电路板的功率越来越高,需要更高效的冷却方式来保证设备的功率和寿命。

传统的散热方式已经无法满足需求,因此热管技术作为一种新型的散热方式被广泛应用于电子设备冷却中。

一、热管技术简介热管是由吸热剂、汽化空间、冷凝空间和导管四部分组成的热传输器件。

热管内充有高效工质,当电子设备被散热器散热时,散热器内的高效工质被热蒸发,蒸汽在热管内膜上凝结成液体,流回到热源,从而形成闭合的热循环。

这种热循环的流动,可以将热从热源迅速传导到散热器,并降低温度,达到了高效的冷却效果。

二、1. 电源模块冷却电源模块是电子设备中一个非常重要的组成部分,其内部电子元件运作过程中会产生大量的热量。

使用热管技术进行冷却处理,可以准确地散热并使电源模块的寿命得以延长,同时还能保证电源模块的安全性。

2. CPU冷却CPU是电子设备中的核心部件,其运行过程中会产生大量的热量。

如果CPU过热,会导致系统崩溃和数据丢失。

采用热管技术进行CPU冷却能够快速地将热量带走并保证CPU的稳定运行。

3. 显卡冷却显卡是电子设备中的一个非常重要的图像处理部件,其运行过程中也会产生大量的热量。

热管技术在显卡的冷却中发挥了重要的作用,能快速降温并维持显卡的稳定运行。

4. 光纤通信设备冷却光纤通信设备是具有高功率密度的设备,在运行时会产生大量热量,导致光学设备性能下降,短化其寿命。

采用热管技术进行冷却,能够快速地将热量带走,保证光学设备的稳定性能。

三、热管技术在电子设备中的优势1.高效的冷却效果热管技术能够将大量的热量迅速地带离热源,保证设备的有效运行,同时也具有很高的冷却效率。

2. 具有环保节能的优势热管技术在冷却过程中不需要使用机械泵,因此不会产生噪音和污染,同时也可以节省大量的电力,具有良好的环保节能效果。

3. 结构简单、稳定性高热管技术采用的是相变传热原理,结构简单,体积小,组装简单。

同时也不会因振动、晃动等因素减少其性能,稳定性非常高。

热管工作原理

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。

热管的应用及原理大全

热管的应用及原理大全

热管的应用及原理大全1. 热管的基本原理•热管由两个端口连接的密封金属管组成,内部充满工作介质。

•工作介质在低温端吸收热量,然后蒸发成气体。

•气体在热管内自然对流,传输到高温端并释放热量。

•气体在高温端冷凝成液体,然后通过毛细力回流到低温端。

2. 热管的分类1.传统热管–铜热管:用于电子设备冷却,效率高,成本低。

–马弗热管:用于高温应用,能耗低。

–氨热管:用于低温工作环境,稳定性好。

2.精细热管–超薄热管:用于薄型电子产品的散热,体积小巧。

–微通道热管:用于高功率电子元件的散热,热传导性能好。

–微结构热管:用于微型工程领域,能快速均匀地传导热量。

3. 热管的应用领域1.电子设备冷却–服务器和计算机散热。

–智能手机和平板电脑散热。

–电源模块和功率放大器散热。

2.工业制冷–涡轮机和喷气发动机冷却。

–高精度设备和仪器散热。

–工业炉和燃气轮机冷却。

3.空调与制冷–汽车空调和冷藏车制冷。

–空调设备和恒温器冷却。

–制冷器和冷凝器冷却。

4. 热管的优势和特点•散热性能卓越:热管能够快速有效地传输热量,大大提高散热效率。

•结构简单紧凑:热管通常只有两个端口,结构简单紧凑,便于安装和维护。

•体积轻巧:热管体积小巧,适用于薄型电子设备和微型工程。

•工作稳定可靠:热管通过自然对流工作,无需外部能源,工作稳定可靠。

•环保节能:热管可以提高能源利用效率,减少系统能耗。

5. 热管的发展趋势•进一步提高散热性能:改进热管材料和设计,提高热管的散热能力。

•发展微型热管技术:适应微型化及高功率集成电路的散热需求。

•探索新的应用领域:将热管技术应用于新兴领域,如军事航空等。

以上是关于热管的应用及原理的介绍,热管作为一种高效的热传导技术,正广泛应用于电子设备、工业制冷和空调制冷等领域。

通过不断创新和发展,热管将能够在更多领域展现其优势,并为人们的生活和工作带来更多的便利和舒适。

热管技术的原理及应用

热管技术的原理及应用

热管技术的原理及应用1. 什么是热管技术热管技术是一种利用液体蒸发和凝结的原理,实现热量传输和温度调控的先进技术。

通过利用液体在蒸发器中的蒸发和在冷凝器中的凝结,热管可以将热量迅速从高温区域传输到低温区域,实现高效的热量传递。

2. 热管技术的原理热管技术的原理可以简单概括为以下几个步骤:1.液体蒸发:热源作用下,液体在蒸发器内部迅速蒸发,吸收热量并变为气体。

2.气体传输:气体通过热管中空心管道内部的蒸汽管道,从蒸发器传输到冷凝器。

3.气体冷凝:在冷凝器中,气体发生冷凝,释放热量,并变为液体。

4.液体返流:液体在内部管道作用下,返回到蒸发器,并再次蒸发,循环往复。

3. 热管技术的应用热管技术在各个领域具有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:3.1. 电子器件散热热管技术可以有效地解决电子器件散热问题。

通过将热管放置在电子器件的散热片上,热量可以迅速从散热片传输到其他部分,以保持器件的温度在安全范围内。

热管的高效散热性能可以大幅度提高电子器件的工作稳定性和寿命。

3.2. 航空航天领域热管技术在航空航天领域的应用也非常广泛。

例如,在航天器热控系统中,热管可以用于传递和分散热量,保证航天器各个部分的温度均衡和稳定。

此外,热管技术还可用于航空发动机的冷却和热管理。

3.3. 医疗设备和制药行业热管技术在医疗设备和制药行业的应用也非常重要。

例如,热管可以用于医疗设备的温控和热管理,确保设备的稳定性和可靠性。

在制药行业中,热管可以用于控制反应器温度,提高药物合成的效率和质量。

3.4. 太阳能与可再生能源热管技术在太阳能和其他可再生能源领域有广泛应用。

例如,在太阳能热水器中,热管可以将太阳能吸收器中的热量传输到储水罐中,实现热水的供应。

热管还可以用于太阳能光伏板的冷却,提高光伏发电效率。

4. 热管技术的优势热管技术相比传统的热传导方法具有以下几个优势:•高热传导效率:热管可以实现高效的热量传递,使得热量可以迅速从高温区域传输到低温区域。

热管的原理和应用是什么

热管的原理和应用是什么

热管的原理和应用是什么1. 热管的原理热管是一种利用液体在内部循环传导热量的热传导器件。

它由一个密封的金属管内,充填有适当的工质(通常为液态低沸点的物质如水银或乙醚)。

热管的工作原理主要包括以下几个步骤:•蒸发:当热管一端加热时,工质在较高温度下蒸发。

•传热:蒸汽在热管管内传输,带走热量。

•冷凝:热管另一端的冷区导热,使蒸汽冷凝为液体。

•回流:液体通过内部管道回流到蒸发器的热端。

热管的原理依靠液体的蒸发和冷凝过程,将热能从一端传导到另一端。

热管具有高传热效率、快速响应、低温差和无需外部能源等特点。

2. 热管的应用热管的应用十分广泛,涵盖了多个领域。

以下是一些常见的热管应用:2.1 散热器热管散热器是热管应用的最常见领域之一。

热管能够高效地传导热量,使热管散热器在电子设备和计算机等领域中得到广泛应用。

热管散热器能够快速将热量传递到散热片上,并利用风扇进行风冷散热。

2.2 温度调节器热管具有调节温度的特点,可以用于温度调节器的制造。

温度调节器通常用于控制器、电源和激光器等设备中,能够稳定设备的工作温度。

热管通过将热量从高温区域传递到低温区域,实现温度的控制和稳定。

2.3 热交换器热管也可以用于热交换器的构造。

热交换器通常用于工业生产和能源系统中,用于传输热量。

热管通过在热交换器内部传导热量,实现热量的平衡和传递。

热交换器的应用领域包括化工、电力和石油等行业。

2.4 太阳能应用在太阳能领域,热管也有重要的应用。

太阳能热管利用太阳光能将工质加热,通过热管管内的传热和冷凝过程,将热能传递到储热器或其他设备中。

太阳能热管可以用于太阳能水热器、太阳能空调和太阳能发电等领域。

2.5 其他领域此外,热管在航空航天、医学设备、冷却系统和热管理等领域也有着广泛的应用。

在飞行器中,热管可以用于控制温度和传导热量;在医学设备中,热管可以用于控制温度并保持设备正常工作。

总之,热管通过其独特的工作原理,在多个领域中发挥着重要的作用。

热管在暖通空调节能中的应用

热管在暖通空调节能中的应用

热管在暖通空调节能中的应用摘要随着国家对能源的节约和环境保护的重视,人们对于建筑节能的要求越来越高,暖通空调系统在建筑能耗中占有很大的比重。

因此,热管这种新型传热技术获得了快速的发展。

本文重点介绍热管在暖通空调节能中的应用。

热管的原理热管是利用工作介质的相变和传热原理,通过管内的毛细结构带动工作介质在蒸发器和冷凝器之间传输热量。

热管通常由毛细管、蒸发器、冷凝器和工作介质组成。

工作介质在蒸发器吸收热量变成气态,经过毛细管的作用,使其在冷凝器中凝结成液态,释放出热量。

在热管通道内,表面张力经过微细润滑,可以使液态能够在毛细管中流动,从而带蒸发器热源的热量传到冷凝器。

热管传热性能优异,可达到常规换热器的几倍。

热管在暖通空调节能中的应用热机组中的应用热机组是制冷量大、制冷范围广的冷源系统。

其中,氨水吸收式制冷机组作为一种高效、环保的空调制冷设备,在商场、写字楼、公园等场所广泛使用。

而热管冷凝器在氨水吸收式制冷机组中的应用,可以大大提高制冷机组的效率,降低能耗。

热管冷凝器的传热性能优异,其特性在低温室外气温环境下表现更加明显。

空气处理系统中的应用空气处理系统中的温控系统是整个空调系统中最为核心的部分,其稳定的运行是调节室内温度和保证室内空气质量的关键。

热管在空气处理系统中的应用,主要是利用热管加热器和热管换热器。

热管加热器可以在冬季加热送风,将送风温度控制在合适的温度范围内,满足室内舒适度需求。

热管换热器可以在夏季进行制冷和除湿的过程中,实现节能效果。

水路系统中的应用水路系统中的应用主要是热管换热器,其通过热管传递热量,实现室内冷热水交换。

相比传统的传热器,热管换热器具有高效、节能、占用空间小等优点。

在室内空调水系统中,使用热管换热器可以在保证热舒适度的情况下,实现能源的节约。

结论随着国家对能源和环境的重视,人们对于建筑的节能要求越来越高。

热管作为一种新型的传热技术,具有传热效率高、能源消耗低等优势,在暖通空调领域得到了广泛应用。

地热能发电中的热管技术应用

地热能发电中的热管技术应用

地热能发电中的热管技术应用热管是一种利用热传导的原理,将热量从一个位置传递到另一个位置的热传导装置。

它由一个密闭的金属管道组成,管内充满工质,通过利用工质在低温区蒸发吸热,然后在高温区冷凝释放热量的循环流动,实现热量传递。

地热能发电中,热管技术的应用对于提高发电效率、降低成本具有重要意义。

首先,热管技术可以改善地热能发电系统的热量传递效率。

在传统的地热能发电中,地下储热层与发电机组之间通过地热液体管路实现热量传递。

然而,由于管路传热过程中存在热阻、渗漏等问题,导致热量传递效率不高。

而热管作为一种新型的热传导装置,具有传热速度快、传热效率高等优势,可以有效地改善地热能发电系统的热量传递效果。

通过在地热能发电系统中引入热管,可以大大提高热能的传递效率,从而提高发电效率。

其次,热管技术可以实现地热能发电系统的热量分配优化。

在地热能发电中,地下储热层的温度分布不均匀,导致热量在不同区域的利用效率存在差异。

而热管技术可以根据实际需求,将热量从局部高温区域传递到其他区域,实现热量的重分配,从而优化地热能发电系统中的热量利用效果。

这种优化分配的热管技术,可以提高系统的整体效率,从而提高地热能发电的发电量。

此外,热管技术还可以解决地热能发电系统中的热损失问题。

在地热能发电中,由于热阻等原因,会导致热量的损失,降低系统的热能利用效率。

而利用热管技术,可以将热量从系统中迅速传递出来,减少了热能的损失,提高了系统的热能利用效率。

通过在地热能发电系统中应用热管技术,可以在一定程度上降低其热能损失,提高系统的有效利用率。

此外,热管技术还可以改善地热能发电系统的热交换效果。

在地热能发电系统中,各个部件之间的热交换效果直接影响着系统的整体效率。

而热管技术的应用可以在各个部件之间实现高效热量传递,提高热交换效果,从而提高地热能发电系统的整体效率。

这种热交换优化的热管技术,可以减少各个部件之间的热阻,提高热量传递效率,降低系统能源消耗,更好地利用地热能源。

热管的应用及原理

热管的应用及原理

热管的应用及原理1. 热管的应用热管是一种热传导和热控制装置,广泛应用于各个领域。

以下是热管的主要应用领域:1.电子器件散热:热管可以将电子器件产生的热量传导到远离器件的散热器上,提高散热效率,有效保护电子器件的工作稳定性。

2.航天航空工业:热管在航天航空领域中广泛应用,可以用于航天器的温度控制和热管理,提高航天器的可靠性和性能。

3.能源领域:热管在核能、太阳能和化学能等能源领域的转换和利用过程中起着重要的作用,可以提高能源转换效率和能量利用率。

4.家电电器:热管在家电电器中的应用也很常见,如电冰箱、空调、热水器等,可以提高设备的能效和使用寿命。

5.医疗器械:热管在医疗器械中被广泛应用,如医用激光设备、核磁共振设备等,可以提高设备的性能和稳定性。

2. 热管的原理热管是一种利用液体的相变和循环来传热的装置。

其基本原理如下:1.工作介质:热管通常由内部充满工作介质的密封管道组成,工作介质一般为易于相变的液体,如水、乙醇、铵等。

2.热力学循环:热管的工作过程是一个闭合的热力学循环过程。

首先,在热管的一端,工作介质吸收热量并蒸发成气体;然后,气体通过压力差的作用将热量传导到热管的另一端;最后,在热管的另一端,气体冷却并凝结成液体,释放热量。

3.热传导:在热管的工作过程中,热量通过工作介质的相变和循环传导,从而实现热量的传递。

4.热阻和热导率:热管的热传导效果主要由热阻和热导率决定。

热阻指的是热量在热管中传导过程中的阻碍程度,而热导率则指的是热量在工作介质中的传导性能。

3. 热管的优势热管具有以下几个优势,使其成为热传导和热控制领域中的重要装置:1.高热传导效率:热管内部的工作介质可以高效传导热量,因此热管具有很高的热传导效率。

2.无需外部动力驱动:热管通过工作介质的相变和循环实现热量的传递,无需外部动力驱动,省去了能源消耗和故障风险。

3.可靠性高:热管的结构简单,传热过程中无机械运动,因此具有较高的可靠性和稳定性。

热管技术及其工程应用

热管技术及其工程应用

热管技术及其工程应用热管技术是一种先进的节能技术,它可以有效地降低用电量,减少能源消耗,从而改善和保护环境。

它的应用范围涉及汽车、建筑、制冷、供热、热水系统等多个领域,能有效改善能效,减少污染物的排放,提高能源利用率。

热管技术最早出现在20世纪50年代。

当时,它主要用于电力行业,以减少电力消耗。

随着科学技术的发展和人们对节能的重视,热管技术和热管工程得到了越来越多的应用。

汽车行业首先采用热管技术,其最突出的特征是体积小、重量轻、效率高。

它不仅可以减少发动机油耗,而且可以缩短发动机运行时间,减少排放,提高汽车性能。

热管技术还可以用于汽车空调系统,改善车辆内部环境,减少空调系统的耗电量。

在建筑行业中,热管技术的应用更加广泛。

它可以用于采暖和供热系统,可以改善房间的温度和湿度,减少用电量,延长设备的使用寿命。

热管技术还可以用于室外温控,改善外部建筑的热损失,保持室外环境的舒适度,减少能耗。

另外,热管技术也可以用于电子行业,如制冷系统、激光器、半导体芯片等。

它可以有效控制芯片的温度,降低元器件损坏的可能性,提高制冷系统的效率,减少制冷剂的排放量。

此外,热管技术在工业过程中也有重要应用。

热管可以有效控制工业设备的温度,维持运行环境的稳定,减少能源消耗,降低污染物排放。

比如,在石油化工、电镀、液体冶炼等领域,采用热管技术可以减少热能损失,提高能效,节约能源。

热管技术已经成为节能减排的重要解决方案。

热管工程应用可以大大减少用电量,同时还可以改善效率,提高能效,改善和保护环境,是21世纪最受欢迎的技术之一。

因此,决定采用热管技术的话,必须找到一个有经验的热管工程商来为系统定制布线方案,确保热管工程的顺利实施,实现节能减排的目标。

只有通过广泛采用热管技术和热管工程,才能推动绿色能源发展,实现节能减排,建设绿色家园。

总之,热管技术和热管工程的应用使能源资源有效利用,推动绿色能源发展,保障环境的健康发展,为构建美丽家园作出贡献。

热管应用于空调的原理

热管应用于空调的原理

热管应用于空调的原理1. 热管的基本原理热管是一种热能传递装置,利用蒸汽相变和对流传热的原理,将热能从一个地方传递到另一个地方。

热管由金属管壳和内部充满工质的毛细管组成。

当热管的一端受热时,工质在低温端蒸发,形成蒸汽,蒸汽通过毛细管传递到高温端,然后在高温端释放热能,变为液体,通过重力或压力差返回低温端,完成热能传递的循环。

2. 热管在空调中的应用2.1 热管的优点•高热传导性能:热管具有很高的热传导性能,能够快速将热能从一个地方传递到另一个地方,提高空调的制冷效率。

•紧凑型设计:热管结构紧凑,可以在有限的空间内实现有效的热能传递,节省空调系统的体积和重量。

•无需外部动力:热管利用其内部的蒸汽相变和对流传热原理,无需外部动力驱动,节省能源消耗。

2.2 热管在空调中的应用方式•热管冷凝器:热管可以作为空调系统的冷凝器,通过冷凝工质释放的热量,将室内的热能传递到室外,实现空调制冷的功能。

•热管蒸发器:热管也可以作为空调系统的蒸发器,通过蒸发工质吸收的热量,将室外的热能传递到室内,实现空调的制热功能。

3. 热管应用于空调的工作原理3.1 冷凝器工作原理•热管冷凝器的工作原理如下:1.空调系统中的制冷剂在蒸发器中吸热,变为蒸汽状态。

2.蒸汽经过压缩机增压后,进入热管冷凝器。

3.在热管冷凝器中,蒸汽通过热管的毛细管壁面,释放热量,并变成液体。

4.液体经过排气管排出系统外。

5.热量通过热管的传导和对流原理,传递到热管的外壁,并释放到室外空气中。

3.2 蒸发器工作原理•热管蒸发器的工作原理如下:1.空调系统中的制冷剂在热管蒸发器中吸热,变为蒸汽状态。

2.蒸汽经过压缩机增压后,进入蒸发器。

3.在蒸发器中,蒸汽通过热管的毛细管壁面,吸收热量,并变成液体。

4.液体通过蒸发器中的毛细管流回蒸发器的低温端。

5.热量通过热管的传导和对流原理,传递到热管的外壁,并释放到室内空气中。

4. 热管应用于空调的优势•高效节能:热管能够快速传递热能,提高空调的制冷或制热效率,使空调系统更加节能。

热管的工作原理及应用实例

热管的工作原理及应用实例

热管的工作原理及应用实例热管是什么?热管是一种热传导元件,由一个密封的金属管内部填充一定量的工作流体,工作流体在管内循环运动,由于流体的汽化和凝结作用,使得热量能够有效地传导和传输。

热管的工作原理热管的工作原理基于液体的汽化和凝结过程。

热管内部填充的工作流体通常为低沸点的液体,如水、酒精、氨等。

当热管的热端受热时,液体在热端汽化,形成蒸汽。

蒸汽在热管内部上升,通过对流传递热量。

当蒸汽到达冷端时,受到冷却而凝结成液体,然后通过毛细力回流到热端,完成传热循环。

热管的传热效果主要取决于工作流体的物性和热管的结构参数。

一般情况下,热管具有以下特点:•高传热效率:热管的传热效率比传统的导热材料高得多。

由于蒸汽的对流传热,热管具有很高的热传导能力。

•温度均匀性:热管能够均匀地分布温度,在某些应用中可以实现温度的精确控制。

•紧凑型设计:由于热管的高传热效率,可以使得热管的尺寸相对较小,适用于紧凑型设计场合。

热管的应用实例1. 电子器件的散热热管常用于电子器件的散热中。

如在高性能计算机、服务器、笔记本电脑等设备中,由于集成电路的集中排布和高功率密度,常常会导致散热不足的问题。

使用热管可以将热量从热点迅速传输到散热片上,进而通过散热片实现热量的散发,提高设备的散热性能。

2. 光电器件的温控热管可以用于光电器件的温度控制。

光电器件在工作过程中产生的热量会影响其性能和寿命,因此需要保持一定的工作温度。

使用热管可以将热量从光电器件传导到散热器上,实现对光电器件的温度控制。

3.航空航天领域热管在航空航天领域也有广泛的应用。

在航天器中,热管可以用于航天器内部温度的控制,以及热量的传输和散发。

此外,在火箭发动机的冷却系统中,热管也可以起到重要的作用。

热管的高传热效率和紧凑设计可以有效地降低航天器的重量和尺寸。

4.新能源领域热管在新能源领域也有着广泛的应用。

例如,在太阳能热发电系统中,热管可以用于传输太阳能聚焦后的热量到发电单元。

热管的原理与应用

热管的原理与应用

热管的原理与应用概述热管是一种基于传热工质在内部循环运动的热传导器件。

由于其独特的热传导性能,热管在各种领域中得到了广泛的应用。

本文将介绍热管的工作原理以及它在不同领域的应用。

一、热管的工作原理热管由壳体、吸热段和放热段组成,内部充满了工作介质。

热管的工作原理可以简述为以下几个步骤:1.蒸发:当热源加热热管的吸热段时,工作介质在吸热段内蒸发成为饱和蒸汽。

2.冷凝:热管放热段与散热器接触,蒸汽在此处失去热量而变为液体。

3.腔体内循环:液体由于蒸气压力差而返回吸热段,完成内部的循环运动。

通过上述的循环过程,热管能够快速地将热量从热源处传递到散热器处,实现热能的传导。

二、热管的应用由于热管具有高效、可靠、无噪音等特点,它在许多领域中得到了广泛的应用。

1.电子散热:随着电子设备的发展,热管在电子散热中的应用越来越广泛。

例如,将热管应用于笔记本电脑的散热系统中,可以有效地降低电子元器件的温度,提高设备的稳定性和寿命。

2.空调与制冷:在空调与制冷系统中,热管可以用作冷凝器和蒸发器。

通过利用热管的高热传导性能,可以提高系统的能效,降低能耗。

3.医疗领域:热管在医疗领域中的应用也越来越多。

例如,在体外循环设备中,热管可以用于控制体外循环回路的温度,确保手术过程中患者体温的稳定。

4.太阳能热利用:热管也可以应用于太阳能热利用系统中。

通过利用热管的高传热效率,可以将太阳能转化为热能,并应用于供暖、热水等领域。

5.航天领域:在航天领域,热管可以应用于航天器的热管散热系统中。

由于航天器在极端条件下工作,热管的高效散热性能可以有效地保护航天器的设备和系统。

以上只是热管应用的一些典型例子,实际上热管在许多其他领域中也有着广泛的应用,如能源领域、电力电子等。

总结热管作为一种高效、可靠的热传导器件,具有广泛的应用前景。

通过热管的工作原理和应用实例的介绍,我们可以看到热管在各种领域中的重要作用。

随着科学技术的进步和应用需求的不断增加,热管的应用前景将更加广阔。

热管的应用及原理动画讲解

热管的应用及原理动画讲解

热管的应用及原理动画讲解1. 热管的简介热管是一种利用液体的相变规律在热媒内部传输热量的热传导装置。

它由密封的金属管内部装有液相和气相两层介质组成。

热管具有良好的导热性能,并能够在长距离传输热量。

2. 热管的工作原理热管通过液相的蒸发和气相的凝结来传递热量。

当热管的一端受热时,液体蒸发成为气体,而在另一端的冷却区域,气体又会凝结回液体。

这样,热量就通过液相和气相之间的相变过程传递到对应的区域。

3. 热管的应用领域3.1 散热器由于热管具有良好的导热性能,因此常被用于散热器中,帮助将电子设备产生的热量快速散发出去,以确保设备的正常运行。

3.2 温度控制热管可以被用于温度控制的应用中,比如用于温度调节器、冷凝器等。

通过调整热管的设计参数和工作条件,可以实现不同温度范围内的精确控制。

3.3 热能回收由于热管可以高效传递热量,因此可以被应用于热能回收中。

比如利用热管将工业排放的热量转化为可再生能源,提高能源利用效率。

3.4 空调系统热管可以被用于空调系统中,帮助传递热量和调节温度。

比如在汽车空调系统中,热管可以将冷却剂的蒸发和凝结过程与空气循环结合起来,实现冷却效果。

4. 热管的优势和局限性4.1 优势•高传导性能:热管能够通过相变来传递热量,具有较高的传导效率。

•长距离传热:热管可以在长距离内传输热量,适用于一些远距离传热的应用领域。

•节能环保:热管的应用可以提高能源利用效率,减少环境污染。

4.2 局限性•传热能力受限:热管的传热性能受液体的气化和凝结过程的限制,在某些极端情况下可能会受到影响。

•成本较高:热管的制造和安装成本较高,不适用于一些低成本产品中的应用。

5. 动画讲解热管的工作原理下面是一段动画演示热管的工作原理:(此处省略动画演示内容,并进行文字描述)•第一步:热管的一端受热,液体开始蒸发成为气体。

•第二步:气体沿着热管的管道传输到冷却区域。

•第三步:在冷却区域,气体开始凝结回液体。

•第四步:液体通过重力或毛细作用力流动回到热源端,形成闭合循环。

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高温热管
高温热管是指工作温度大于750K的热管,其 工质主要是液态金属,如钠、钾和锂。当热 管运行温度高于1400K时,可选用钡、锶、 钙、铅等。 目前高温热管工质中技术成熟、应用广泛的 主要是钠和钾。 高温热管工质使用温度的上限取决与相应的 饱和蒸汽压力,压力对热管的强度具有决定 性的影响。
渠氏热管
渠氏热管的应用: 集成电路芯片以及一些电子元件尺寸日小, 而热扩散需要日高,渠氏热超导管能很好满 足尺寸小、传热速率大且热效率高的要求; 大、中、小型加热系统的余热回收工程可有 效节约能源;各种形式的锅炉和余热锅炉, 热效率在95%以上; 发电和输、配电中的循环水加热系统,电磁 铁芯和高功率控制元件的冷却,核能发电的 过热量处理和应急冷却;太阳能集热器和地
脉动热管
脉动热管可以作为一种高效的导热元件广泛应用于 电子元器件冷却,如下图用于冷却多芯片模块的脉 动热管散热翅和用于cpu散热的无风扇散热器。
径向热管
热管工作介质沿热管轴向流动时沿轴向传递热量, 这种热管称为轴向热管,而径向热管的工作介质是 沿热管径向流动沿径向传递热量。
有吸液芯径向热管
渠氏热管
主要特点: 适应温度范围宽。可在- 100~1300℃范围内 工作。 传热速度快,热载能力大,传热效率大于100% , 也就是说热阻为“零”。这种特点在当今热 管技术中是空前的。 无相变热管在外型结构上与钢—水型普通热 管一样,都是真空的。所不同的只是内部充填 的无机工质为无机物,是无相变传热。 沿轴向的温度分布奇特,距热源远端的温度 比近端还高;
径向热管
径向热管因为将冷凝段臵于蒸发段中,使得冷却段 进出口流速易于调节,且蒸发段内充液率可变,使 得壁温控制易于实现。
径向热管
将许多根径向热管串联起来构成蛇形盘管束, 烟气冲刷外管,锅炉给水从内管管内流过。 当腐蚀性烟气流过由隔板围成的箱体空间, 与热管管束的外表面(包括翅片)进行热交换 后,热管工作腔内的工质被汽化,加热热管 内管内的给水形成热水。 热管的壁面温度由工质充装量、管束的布臵 结构以及烟气和给水的状态共同决定。只要 进行合理周密的设计,就能使热管的外壁工 作温度始终高于烟气酸露点温度,从而避免
环路热管
环路热管结构
环路热管
环路热管应用 最初的环路型热管主要应用于空间技术热控制方面。 1995年,俄罗斯第一次把LHP技术应用到飞行器的热 控制上;1999年,美国首次将LHP回路应用于展开式 辐射器; 随着环路热管的技术不断成熟,小型环路热管在电 子散热方面得到了很多应用。 在超级计算机、航空电子设备、通讯设备和光电设 备等各种设备中,会经常遇到中央处理器(CPU) 和图形处理器(GPU)等大功率电子芯片散热问题。 对于这些设备的正常运转而言,电子散热的角色是 至关重要的,涉及到设备的安全性、可靠性以及生 命周期等。
热管技术的应用
常规热管1
在一个密闭结构中装 有若干工质,借助于 液体的蒸发、蒸汽输 运后冷凝、然后靠毛 细作用使冷凝液从冷 凝段返回到蒸发段, 用这种办法把热能从 结构的一部分传递给 另一部分,这样一种 结构就称为热管。
常规热管1
热虹吸管(重力式热管)
普通热管有所不同的是重力热管 管内没有吸液芯,冷凝液从冷凝 段返回蒸发段不是靠吸液芯所产 生的毛细力,而是靠冷凝液自身 的重力,因此重力热管的工作具 有一定的方向性,蒸发段必须位 于冷凝段的下方,这样才能使冷 凝液靠自身的重力返回蒸发段。
与通常换热用的热管不同,该径向热管在蒸发段内布置有一定形式的吸液 芯,吸液芯的作用是1)利用毛细力的作用,起着提升和输送工作介质的 功能,将其由放热侧输送到吸热侧,对径向热管而言,就是将工质由热管 的底部提升到顶部,2)同时也起着均布工质的作用,使工质均布在吸热 侧的壁面上,3)吸液芯也是热流传输的通道,热量通过吸液芯传递给工 质。
脉动热管
管径的影响:振荡热管内液塞和气泡的共存依赖于重力与表 面张力间的平衡:
脉动热管
当d>dmax,不工作时,液体存在热管底部,工作时, 蒸发、沸腾以及冷凝现象同热虹吸管,伴有间歇的 振荡。 d<dmax时,在工作和不工作时管内均出现液 塞和气泡共存现象。 充液率的影响:充液率范围为20%-80%直接,小于 20%时工作不稳定,容易烧干,大于80%时气泡较少, 严重削弱振荡和传热效果。一般认为最佳充液率大 于50%。
旋转热管
欧洲的NRI公司将旋转热管应用于10 千瓦异 步电机, 在额定转速1800转/分时, 转子温降约 30℃,定子温降约15℃, 温度的降低使电机输 出功率提高15% , 可见用旋转热管冷却电机的 经济效益是明显的。 浙江省能源研究所研制的旋转热管安装在上 海南洋电机厂生产的ZJZ型直流电机上。该电 机由于采用了旋转热管, 不仅增加了散热能力, 缩小了电机体积, 节省了电机材料, 降低了绝
径向热管
特点: 具有高度的等温性能,与轴向传热热管比较而言,由于其工作 介质蒸汽流通横截面大,蒸汽流速低,蒸汽动通距离短,摩擦 损失小,有足够的毛细压头,因此具有高度的等温性能。 具有较大的传输功率,由于径向热管工作介质汽流运动距离较 短,汽相流动的压力损失小,相应地热量传输的温差也就小, 而且沿工作介质汽流方向径向热管的传热面积比轴向传热热管 的面积大得多,因此径向传热热管的传热毛细极限、声速极限、 携带极限等比轴向传热热管高得多,因而,径向传热热管就比 轴向传热热管能传输更多的热量。 容易启动,通过虞斌等人对径向热管启动性能的研究表明,在 不同的冷源流体雷诺数和加热热流密度条件下,径向热管都能 正常平稳启动,且重复性能好。
渠氏热管
渠玉芝发明的渠氏超导热管技术,被国外称之为 “渠氏理论传热技术”,已应用于我国的部分炼油 厂、钢铁厂的余热回收、电脑CPU的散热器、青藏两 路冻土地带的路基加固处理等方面,其传热和节能 效果十分明显,已引起国外关注。 渠氏热超导管与上世纪60年代发展起来的常规热管 完全不同。常规热管是靠管内介质液态和气态的相 变传递汽化潜能,它受到温度和循环相变速度的限 制,有热损,寿命也不高;而渠氏热超导管的传热 介质是由多种无机元素组成,在外因热的激发下利
高温热管
高温热管的应用:高温热管换热器
高温热管
高温热管换热器的优点: 传热性能好:热管换热器任意一个腔体内的流动都是垂直外 掠流动,而且两个腔体内的流形很容易实现纯逆流流动,可 以在不改变冷、热流体入口温度的条件下,增大平均温差, 提高传热效果。 冷、热流体两侧的传热面积可以自由扩展。 传热面局部破坏时,能确保两流体彼此不渗混合。向长度上略带锥度。旋转热管绕 其轴线旋转产生离心加速度,相应产生的力推动冷凝段工质沿 热管壁面回流到蒸发段。
旋转热管
与普通热管相比, 旋转热管的液体回流是利用旋转液 体在管内产生离心力而驱动的, 只要有足够的旋转速 度, 就能保证足够的液体回流, 因此它不需要像普通 热管那样安装毛细材料, 而且能在不同角度下回流, 达到连续运行的目的。
脉动热管
曲伟等、杨洪海等、曹小林等通过可视化实验都发 现当输入热量较低时,管内基本为塞状流,流体只 能在局部范围内作小幅度荡,传热性能较差。但随 着热流密度的增加,流体振荡幅度增加,管内流型 从塞状流逐渐转化为环状流,传热性能得到改善。 由于脉动热管的运行机 理相当复杂而且带有随 机性,所以其理论分析 与数值模拟较为困难。
热管换热器
环路热管
环路热管:Loop Heat Pipe(LHP)
利用蒸发器内的毛细芯产生的毛细力驱动回路运行,利用工质的蒸发和 冷凝来传递热量,实现小温差、长距离下传递大热量。
最主要的特点:液体管路和气体管路分开连接蒸发器和冷凝器,从而形 成环路
环路热管
环路热管主要有五部分组成:包括蒸 发室(Evaporator)、储液室 (Compensation Chamber)、蒸汽 段(Vapor Line)、冷凝器 (Condenser)以及液体段(Liquid Line)等各组件。 蒸发室内有多孔毛细结构,是环路热 管的吸液芯,蒸发室壁面或吸液芯上 设有沟槽结构,作为加热时蒸气的流 动通道。 环路热管的毛细结构只存在于蒸发器 内。
脉动热管
受热产生的蒸气和冷凝产 生的液体在毛细管力和弯 曲力的作用下,管内最后 将形成气塞和液塞间隔随 机分布的振荡状态。 正是这样,由于冷热两端 间存在压差以及相邻管间 存在压力不平衡,使得工 质在加热段和冷凝段之间 振荡流动,从而实现热量 的传递。
脉动热管
影响脉动热管运行与性能的因素有很多,大 致可分为以下三类: 几何参数:包括脉动热管的总长、管径、横 截面形状、高度、弯数、以及蒸发段和冷凝 段长度等等; 运行参数:包括热流密度大小、装臵倾斜角、 加热冷却方式等等; 物理参数:包括充液率、工质物性、管子材 料的物性等等。
渠氏热管
渠玉芝的热超导介质研究成果分别在1997年和2000年取得了 国际和美国专利。 这项发明在美国斯坦福研究院进行了长达数年的测试,结果 表明:传热效率达100%,热流密度每平方米大于8000千瓦, 连续1400天运行后性能无衰减。他们的结论是:热导率是金 属银的3万倍;对环境无污染,对人体无害;是在传热技术上 很有潜力的突破,会在许多工业领域中找到广泛应用。 华南理工大学化学工程系一个科研小组对此所做的检测报告 称:热超导管的出现,将影响所有的热量传递领域,尤其对 热能利用率将产生重大的影响,并为太阳能、地热的开发利 用,为低能级热量的回收再利用等开通了一条高速通道,其 发展前景目前还难以估量。
高温热管的 启动过程
高温热管
阶段一:初始状态,吸液芯内工质处于凝固状态, 热管中心区域处于真空状态。 阶段二:加热开始后,吸液芯内工质开始熔化,但 液固界面未达到吸液芯气侧界面,还没有蒸发现象 发生。 阶段三:蒸发段吸液芯内工质全部熔化,蒸发开始 在气液界面发生,但蒸汽压力很低,蒸汽流处于自 由分子运动状态。 阶段四:随着蒸发的进行,蒸汽聚集到一定量后逐 渐建立起连续流,但冷凝段仍是自由分子流。 阶段五:吸液芯内工质全部液化,整个热管空间建 立起连续流,热管进入稳定运行阶段。
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