淺談熱管

一、熱管的起源

1963年美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室的喬治·格羅佛發(fā)明了一種管狀的傳熱元件，后稱熱管。它充分利用了熱傳導(dǎo)原理與相變介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì)，通過熱管將熱能迅速遷移到另一端，其導(dǎo)熱能力超過任何已知金屬的導(dǎo)熱能力，是普通金屬的幾百倍到一百萬倍。以前廣泛應(yīng)用在宇航、軍工等行業(yè)，近10多年來，各個相關(guān)領(lǐng)域根據(jù)熱管的性質(zhì)都紛紛開發(fā)了熱管的用途，促使了新產(chǎn)品的誕生。被廣泛的用在換熱、熱回收、環(huán)保、散熱、電子、化工等各項領(lǐng)域。

二、熱管的原理

從熱傳遞的三種方式來說，有傳導(dǎo)、輻射、對流。熱傳導(dǎo)對流最快。熱管是在負壓下啟動工作的，就像在高原上燒水一樣，需要很少的熱量就能使水沸騰。熱管一般分為:蒸發(fā)段、絕熱段、冷凝段組成。熱管是利用工質(zhì)在熱端受熱蒸發(fā)后通過絕熱段在冷凝段冷凝發(fā)生相變過程。蒸汽不斷向冷凝段流動，傳遞熱量，冷凝段的蒸汽不斷冷凝變成液體回流到蒸發(fā)段，以此反復(fù)運行，達到傳熱的目的。工質(zhì)的回流是靠重力、毛吸力、虹吸力來實現(xiàn)的。熱管內(nèi)部主要靠工質(zhì)的汽、液相變傳熱。熱阻小、傳熱快、導(dǎo)熱性能高、可逆性的特點。

三、熱管的分類

1.按溫度分：可分為低溫熱管、中溫熱管、高溫熱管。

2.按工質(zhì)回流動力分：可分為有芯熱管、熱虹吸管（重力熱管）、重力輔助熱管、旋轉(zhuǎn)熱管、電流體動力熱管（電動熱管）、磁流體動力熱管、滲透熱管、脈動熱管。

3.按管殼分：可分為銅、鋁、不銹鋼、碳鋼、玻璃等。

4.按結(jié)構(gòu)形狀分：可分為普通熱管、分離式熱管、毛紉泵回路熱管、微型熱管、平板熱管、徑向熱管、翅片熱管、異形熱管等。

四、熱管選材

管殼大多為金屬管。有銅、鋁、碳鋼、不銹鋼、合金鋼、玻璃等。形狀可以是圓形、異形、橢圓形、正方形、矩形、扁平、波紋等。

熱管選材時應(yīng)考慮到與工質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)、結(jié)構(gòu)形式、經(jīng)濟性、用途等因素。

五、熱管工質(zhì)

熱管的工質(zhì)一般有水、乙二醇、氨、丙酮、甲醇、萘、鉀、鈉、酒精、銫、銣、鋰、鍶、鈣、鉛、鉈、銀等。

工質(zhì)的選擇要考慮運行溫度、熱管材質(zhì)、無毒不爆安全性、易獲取、經(jīng)濟性等因素。

六、熱管制作

熱管制造一般分如下幾步

1.熱管結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.管殼選材

3.工質(zhì)選材-材質(zhì)、形狀

4.熱管加工

5.工質(zhì)充注、密封

七、工質(zhì)充注

工質(zhì)的充注是熱管加工的重要核心技術(shù)。需要什么樣的工質(zhì)必需了解工質(zhì)的性質(zhì)，是否耐溫、表面張力、腐蝕性、純度、有無雜質(zhì)、物性因素、安全、經(jīng)濟性、相容性等。它的工作溫度范圍、凝固點、上限熱力學(xué)臨界點、工作壓力等。根據(jù)熱管體積計算充注量，使熱管達到zui佳效果。

八、結(jié)束語

經(jīng)過一個多月的學(xué)習(xí)，對熱管有了初步的了解，我將繼續(xù)深入學(xué)習(xí)研究，為人類造福，有錯誤之處請多多指教！

袁鋒

2019/7/15