目录
热管|的工作和应用
摘要
热管是一种具有高导热性的装置，它利用蒸汽的传输和潜热的排除来实现有效的热能传输。热管理论已经很成熟。在涉及低温区温度的应用中，以及在高达2000摄氏度的开发装置中，它们的使用表明，它们可以在很大一部分温度范围内发挥作用。这些设备在航天器、电子和压铸方面的应用很少。
热管
热管是一种有效地将热能从一点传输到另一点的装置。它利用汽化工作流体的潜热而不是显热。因此，有效导热系数可能比良好的固体导体高几个数量级。
热管简介
热管由一个密封容器、一个灯芯结构、少量的工作流体组成，这些流体刚好足以使灯芯饱和，并与其自身的蒸汽保持平衡。热管内的工作压力是其工作流体的蒸汽压力。热管的长度可分为三部分，即：。蒸发器部分、绝热部分和冷凝器部分。
2.设计考虑
热管的三个基本部件是：
1.集装箱。
2.工作液。
3.灯芯或毛细管结构。
容器
容器的作用是将工作流体与外界环境隔离。因此，它必须是防泄漏的，保持其壁上的压差，并使热量能够从工作流体发生和进入工作流体。
容器材料的选择取决于许多因素。这些都是
详情如下:
•兼容性(与工作流体和外部环境)
•强度重量比
•热导率
•易于制造，包括焊接、机械加工能力和延展性
•孔隙度
•润湿性
以上大部分都是不言自明的。在航天器应用中，高强度重量比显得尤为重要。材料应该是无孔的，以防止蒸汽的扩散。高导热性保证了热源和热源之间的最低温度降
灯芯。
工作流体
在确定合适的工作流体时，首先要考虑的是操作蒸气温度范围。在近似的温度范围内，可能存在几种可能的工作流体，必须检查各种特性，以确定最可接受的这些流体用于所考虑的应用。
主要要求是:
•与灯芯和墙体材料的兼容性
•良好的热稳定性
•灯芯和墙壁材料的润湿性
•蒸汽压力在工作温度范围内不得过高或过低
范围
•高潜热
•高导热性
•低液体和蒸汽粘度
•高表面张力
•可接受的冰点或倾点
工作流体的选择还必须基于热力学方面的考虑，这些考虑与热管内发生的热流的各种限制有关，如粘性、声波、毛细管、夹带和核沸腾水平。
毛细结构E
它是一种多孔结构，由不同孔径的钢、铝、镍或铜等材料制成。它们是用金属泡沫制造的，尤其是毡，后者更常用。通过在装配过程中改变毛毡上的压力，可以产生不同的孔径。通过结合可拆卸的金属心轴，也可以在毛毡中模制动脉结构。纤维材料，如陶瓷，也得到了广泛的应用。它们通常有较小的毛孔。陶瓷纤维的主要缺点是刚度小，通常需要金属网的连续支撑。因此，虽然纤维本身可能与工作流体在化学上相容，但支撑材料可能会引起问题。最近，人们开始关注碳纤维作为灯芯材料。碳纤维长丝表面有许多细小的纵向凹槽，毛细管压力高，化学稳定性好。许多使用碳纤维芯成功建造的热管似乎显示出更大的热传输能力。灯芯的主要用途是产生毛细管压力，将工作流体从冷凝器输送到蒸发器。它还必须能够将蒸发器段周围的液体分配到热管可能接收热量的任何区域。这两种功能通常需要不同形式的灯芯。热管芯的选择取决于许多因素，其中几个因素与工作流体的性质密切相关。
热管工作原理:
一个金属圆筒被流体密封起来，形成一个封闭的系统。管子的一端加热，另一端冷却。热源(蒸发器)使流体沸腾并变成蒸汽(这是以热量的形式吸收能量)。当发生蒸发潜热时。然后，压力更高的气体进入密封容器，移动到一个更冷的地方，在那里冷凝。一旦蒸汽到达管的冷端(冷凝器)，流体再次从蒸汽变回液体。因此，气体放弃了蒸发潜热，并将热量从热管的输入端转移到输出端。这种液体通过一个灯芯返回到热的(蒸发器)端，这样液体可以重复这个过程。这个过程能够将热量从
从炎热地区到寒冷地区。它不需要额外的外部能量。
热管的应用程序
电子冷却-小型高性能部件会导致高热流和高散热需求。用于冷却晶体管和高密度半导体。
航空航天-很酷的卫星太阳能阵列，以及航天飞机在重返大气层时的前缘。
热交换器,电力工业使用热管换热器作为锅炉上的空气加热器。
其他应用程序-生产工具，医药和人体温度控制，发动机和汽车工业。热管类型
平板,很像传统的圆柱形热管但它们是长方形的。用于冷却和降低半导体或半导体的温度在热管顶部排列组装的晶体管封装。
毛细管泵循环热管- - - - - -对于热通量非常大的系统高或来自热源的热量需要远离的地方。在回路热管，蒸汽在回路中流动在那里冷凝返回蒸发器。用于电子冷却。
主传热局限性
毛细极限- - - - - -O当毛细压力太大时，会发生ccurs
低，以便从冷凝器向蒸发器提供足够的液体。导致空气干燥
蒸发器。干燥阻止了热力学循环
继续，热管不再正常工作。
沸腾极限-当径向热流进入热管使灯芯中的液体沸腾并蒸发，导致干燥。
不同尺寸和形状的热管
特大型公寓
扁平热管通常用于冷却印刷电路板或用于热平衡以产生等温平面。巨型公寓是几个夹在一起的扁平热管。
一些生产的扁平热管有:
XY超级公寓：表面保持在0.01°F的等温范围内，负载中心集中。
6″X 6″Mega Flat:印刷电路板耗散850瓦。
不同的巨型公寓
巨型减重平底鞋:
标准-铝结构。
轻量化-重量是铝的二分之一。
重量非常轻-重量是铝的1/3。
