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什么是熱管,應(yīng)用原理是什么？ |
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熱管是一種高效的傳熱器件。利用相變?cè)砗兔?xì)作用，可以在極小的溫差下遠(yuǎn)距離地高效傳輸熱量而不需外部能量。熱管的形狀可以是任何形式（圓形，方形，或其他結(jié)構(gòu)），整個(gè)熱管可分為三個(gè)部分：蒸發(fā)段，絕熱段和冷凝段。在蒸發(fā)段，外部的熱量使該段的工質(zhì)部分蒸發(fā)并形成蒸發(fā)段與冷凝段之間的壓差，蒸汽被送到冷凝段，只要冷凝段溫度低于蒸汽的飽和溫度，蒸汽就凝固，并把汽化潛熱傳給外部的散熱器，熱管壁上有吸液芯結(jié)構(gòu)（管芯）。依靠吸液芯產(chǎn)生的毛細(xì)力，使冷凝液體從冷凝段回到蒸發(fā)段。只要熱管在幾個(gè)極限以下正常運(yùn)行，就可連續(xù)不斷地把工質(zhì)汽化潛熱從蒸發(fā)段傳遞到冷凝段，以汽化潛熱進(jìn)行的換熱比單相對(duì)流系統(tǒng)以顯熱方式傳遞的熱量大幾個(gè)數(shù)量級(jí)，它本身的熱傳遞效率比同樣材質(zhì)的純銅高出幾百倍到數(shù)千倍。
熱管的工作原理最初是由Gaugler和Trefethen發(fā)現(xiàn)的，直到1964年George M. Grover第一個(gè)發(fā)明并且制造出了熱管，熱管才受到人們的重視，由于其具有極好的導(dǎo)熱性和等溫性，熱管最初用于衛(wèi)星系統(tǒng)，因?yàn)闊峁茌^高的成本和較小的需求使其商業(yè)化的進(jìn)程非常緩慢，隨著熱管技術(shù)的逐漸成熟和應(yīng)用的成功經(jīng)驗(yàn)，作為高端電子設(shè)備的散熱器，熱管逐漸被市場(chǎng)接受，需求的增長(zhǎng)降低了熱管的制造成本，使熱管開(kāi)始大量用于各種電器產(chǎn)品中。
根據(jù)工作溫度的不同，熱管常用工作介質(zhì)有氨，甲醇，F(xiàn)-21,丙酮，水等；管材材質(zhì)常采用銅和鋁，選擇工質(zhì)除考慮其沸點(diǎn)外，還要求有其他的性能（大的表面張力，好的潤(rùn)濕特性，大的汽化潛熱和導(dǎo)熱系數(shù)及好的化學(xué)穩(wěn)定性）， 工質(zhì)和管材及管芯要相容不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（水與銅相容，而與鋁不相容；氨和鋁，不銹鋼相容；丙酮和鋁，銅，不銹鋼相容）。
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