第35卷第6期煤礦安全2004年6月.安仝技術(shù).文章編號:1003 - 496X(2004)06 - 0041- 02熱管技術(shù)研究(鞍山接明精管制造有限公司,遼寧鞍山114011) ;摘要:文章詳細介紹了 高效傳熱元件熱管的基本工作原理、基本特性,簡單介紹了熱管技術(shù)的應(yīng)用概況。關(guān)鍵詞:熱管;傳熱極限;特性;應(yīng)用中圍分類號:TK172.4文獻標(biāo)識碼:B熱管作為-一種高效傳熱元件自10 世紀(jì)60年內(nèi)表面加工成溝槽,管殼中心空而暢通,供工作介代問世以來,在傳熱技術(shù)領(lǐng)域里的影響越來越大,質(zhì)蒸汽流動。工作介質(zhì)種類由熱管工作溫度范圍世界.上許多國家的科研機構(gòu)、大學(xué)和許多公司進而決定。管的- -端為蒸發(fā)段(加熱段),另一端為行了大量的實驗和理論研究工作,熱管在許多工冷凝段(冷卻段)。根據(jù)應(yīng)用需要在兩段中間可布業(yè)部門得到廣泛應(yīng)用。置絕熱段。當(dāng)蒸發(fā)段受熱時,管芯中的工作介質(zhì)液體蒸發(fā)汽化,蒸發(fā)段蒸汽壓力為p,玲凝段蒸1熱管基本工作原理汽壓力為p2, 在壓差△pv的作用下蒸發(fā)段流到熱管的基本工作原理如圖1所示,典型的熱冷凝段,并在那里凝結(jié)下來,放出汽化潛熱,通過管壁傳出熱量。冷凝液體再沿管芯多孔材料靠毛↓↓↓↓.燕汽液體↑細力的作用流回蒸發(fā)段。如此循環(huán)不已,熱量從熱管管殼熱管的一端傳至另- -端。熱管在實現(xiàn)這- -熱量轉(zhuǎn)移的過程中,包含了以下6個相互關(guān)聯(lián)的主要過程:(1)熱量從熱源通過熱管管壁和充滿工作液↑↑↑↑↑↓↓↓↓↓體的管芯傳遞到液-汽分界面;燕發(fā)段絕熱段冷凝段(2)液體在蒸發(fā)段內(nèi)的液-汽分界面上蒸發(fā);(3)蒸汽腔內(nèi)的蒸汽從蒸發(fā)段流到冷凝段;圍1熱管工作 原理示意圖(4)蒸汽在冷凝段內(nèi)的汽-液分界面上凝結(jié);(5)熱量從汽-液分界面通過管芯、液體和管管由管殼管芯(吸液芯)、適量的工作介質(zhì)組成。壁傳給冷源;將管內(nèi)抽成0.13~1.3X10-3 Pa的負壓,管殼一(6)冷凝后的工作介質(zhì)液體在管芯內(nèi)由于毛般為金屬管,管芯為一定厚度的多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),如細作用回到基發(fā)段.粉末冶金層、纖維絲網(wǎng)等,緊貼在管內(nèi)壁或在管殼中國煤化工冷凝液的回流是YHCNMHG41●第35卷第6期煤礦安全2004年6月依靠管芯多孔材料的毛細力來完成,稱為毛細壓發(fā)段或冷凝段的面積,即以較小的加熱面積輸人頭0pe,是熱管內(nèi)部工作介質(zhì)液體循環(huán)的推動力，熱量,而以較大的冷卻面積輸出熱量或者反之。用來克服蒸汽從蒸發(fā)段流向冷凝段的壓力降(4)熱流方向的可逆性。一根水平放置的有Opv。冷凝液從冷凝段流回蒸發(fā)段的壓力降芯熱管,由于其內(nèi)部循環(huán)動力是毛細力,因此任意Op1和重力場對液體流動引起的壓力防△p。一端受熱就可以作為蒸發(fā)段,而另一端向外散熱(O pg可以是正值、負值或為零,視熱管在重力場就成為冷凝段。此特點可以將溫度展平,也可以中的位置而定)。因此熱管正常工作的必要條件用于先散熱后吸熱的化學(xué)反應(yīng)器及其他裝置。是:(5)熱二極管與熱開關(guān)性能。所謂熱二極管△pc≥Opv+Opr士△pq就是只允許熱流向一個方向流動,而不允許向相如果把絕熱段很好地與外界隔熱,同時忽略反的方向流動;熱開關(guān)則是當(dāng)熱源溫度高于某一管壁的影響,即蒸汽從蒸發(fā)段得到的熱量將全部溫度時熱管開始工作,當(dāng)熱源溫度低于這一溫度傳給冷凝段,傳熱量為Q。時,熱管就不傳熱。Q= mvλ3熱管技術(shù)的應(yīng)用式中傳熱量蒸汽的質(zhì)量流量隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,傳熱與散熱向題顯得愈來愈重要,甚至?xí)拗颇承╊I(lǐng)域的發(fā)λ一工作介質(zhì)的汽化潛熱由于同種物質(zhì)的潛熱遠遠大于顯熱,如水,飽,展以及高新技術(shù)的應(yīng)用,如大功率、高頻率電力電和溫度T=100七時,汽化潛熱λ=2 251.5 kJ/子器件的應(yīng)用,對新一代的散熱技術(shù)有了迫切的kg,而比熱容C, =4.216 kJ/(kg.K) x》Cp,所需求。由于熱管具有一系列獨特的基本特性,目以熱管為高效傳熱元件。前熱管技術(shù)已應(yīng)用到工業(yè)及民用的各個領(lǐng)域之中。2熱管的基本特性目前熱管技術(shù)的先進性、可靠性等優(yōu)勢,逐步熱管是依靠自身內(nèi)部工作介質(zhì)液體相變潛熱被各個行業(yè)所共識，熱管研究和應(yīng)用領(lǐng)域也將不來實現(xiàn)傳熱的傳熱元件,它具有以下基本特性:斷拓寬新能源的開發(fā)、電子裝置芯片冷卻、筆記本(1)很高的導(dǎo)熱性。熱管內(nèi)部主要是靠工質(zhì)電腦CPU冷卻以及大功率晶體管、晶閘管元件、的汽、液相變、傳輸熱量、熱阻很小。因此具有很電路控制板的冷卻、防爆電氣設(shè)備等,解決了傳統(tǒng)高的熱傳導(dǎo)能力,與銀銅、鋁等金屬相比,單位質(zhì)傳熱散熱方法無法解決的問題。同時國民經(jīng)濟各量的熱管可多傳遞幾個數(shù)量級的熱量。.領(lǐng)域的高效傳熱設(shè)備的開發(fā),都將促進熱管技術(shù)(2)優(yōu)良的等溫性。熱管內(nèi)腔的蒸汽是處于及其應(yīng)用的進-步發(fā)展。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(chǎn)生的壓降很小。因作者簡介:昊寶宗,另,高級工程師,1966年畢業(yè)于吉林工業(yè)大學(xué),現(xiàn)任鞍山鞍明熱管制造有限公司總工程師。此,溫降亦很小。因而具有優(yōu)良的等溫性。(3)熱流密度可變性。熱管可以獨立改變蒸(收稿日期:2004-01 -02;責(zé)任編輯:金麗華)業(yè)N中國煤化工●42.YHCNMHG