常见热管的结构介绍

第一章 常见热管结构介绍热管是依靠封闭管壳内工质相变来实现传热元件，它具有优良等温性、热流密度可变性、很高导热性、热流方向可逆性、恒温性、热二极管与热开关性以及很好环境适应性等基本特性[29]。热管

第一章常见热管结构介绍 热管是依靠封闭管壳内工质相变来实现传热元件，它具有优良等温性、热流 密度可变性、很高导热性、热流方向可逆性、恒温性、热二极管与热开关性以及 [29] 很好环境适应性等基本特性。 热管这些优良特性使其应用潜力极其广阔，随着热管种类不断增加，热管结 构也变得越来越复杂。经过几十年发展，热管结构由单根热管演变出多根热管组 成换热器，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 管与脉动热管，在分离式热管换热器基础上又演变出热环系统、复杂热管系统与 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 热管与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 1.1 图 - 热管管内汽液交界面质量流、压力与温度沿管长变化示意图 热管在制造时需对管内抽真空，以消除杂质对热管性能不利影响，真空度可 -1-4 1.3×10~10Pa 达到（），管内充以适量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几何形状布置而设置。 沿整个热管长度，气液交界处气相与液相之间静压差与该处局部毛细压差相 平衡，所以热管正常工作必要条件是： pcpl+pv+pg △≥△△△ pc—— 式中△毛细压头是热管内部工作液体循环推动力，以克服蒸汽 从蒸发段流向冷凝段压力降； pv—— △冷凝液体从冷凝段流回蒸发段压力降； pl—— △与重力场对液体流动压力降； pg——pg △△视热管在重力场中位置而定，可以是正值、负值或 为零。 热管虽是一种传热性能极好元件，热管传热能力上限值会受到一种或几种 因素限制，称为热管传热极限或工作极限。这些极限主要有毛细力、声速、携带、 [32] 沸腾、冷冻启动、连续蒸汽、蒸汽压力及冷凝极限等等。 1.1.2分离式热管 2080l1l 国外分离式热管换热器研制开始于世纪年代。这种换热器可实现 ;; 远距离传热，避免大直径烟风道迁移可实现一种流体与多种流体间换热具有良 ;; 好密封性能方便顺逆流混合布置大幅调整蒸发段与冷凝段面积比还可使冷热流 第1页