热管应用
热管的结构原理及应用实例
热管的结构原理及应用实例1. 热管的结构原理热管是一种高效的热传导设备。
它由管壳、薄壁管和工作介质组成。
薄壁管内充满了工作介质，通常是液体。
热管的结构原理基于两种热传导：液体的对流传热和汽化再凝结传热。
下面是热管的结构原理的详细说明：•管壳：热管的外壳，通常由金属材料制成。
它用于保护热管的内部结构，并提供机械支撑。
•薄壁管：薄壁管是热管的核心组件。
它通常由高导热金属材料制成，如铜或铝。
薄壁管内部充满了工作介质。
•工作介质：工作介质是热传导的介质，通常是液体。
热管内部的工作介质根据工作温度范围的不同可以选择不同种类的液体，如水、乙醇或铵盐。
工作介质在热管内部发生汽化和凝结的过程，从而实现热能的传递。
•液体对流传热：当热源加热薄壁管的某一部分时，工作介质在该部分蒸发，蒸汽向更冷的部分运动。
蒸汽在较冷的区域发生冷凝，释放出热量。
这种液体对流传热的循环过程实现了热能的传递。
•汽化再凝结传热：在热管的工作过程中，工作介质在薄壁管内交替发生汽化和凝结过程。
薄壁管的内壁具有很好的热传导性能，从而使得工作介质的汽化和凝结过程更加高效。
2. 热管的应用实例热管作为一种高效的热传导设备，在各个领域得到了广泛的应用。
以下是一些常见的热管应用实例：•电子散热：热管可以应用于电子设备的散热。
在电子设备中，高功率元件会产生大量的热量。
通过将热管与散热器结合使用，可以有效地将热量从元件传递到散热器，并通过散热器的散热表面将热量散发出去，从而实现电子设备的散热。
•空调系统：热管也可以应用于空调系统中的热能传递。
通过将热管放置在蒸发器和冷凝器之间，可以实现制冷剂的传递和热能的传导，从而提高空调系统的效率。
•光电设备：热管可以应用于光电设备的冷却。
在高功率光电设备中，发热是一个常见的问题。
通过将热管与光电设备连接，可以及时地将发热部件的热量传递到冷却系统，从而保证设备的稳定运行。
•太阳能应用：热管可以应用于太阳能集热器中。
在太阳能集热器中，热管将太阳能转化为热能，并通过传导将热能传递到储热系统或热水器中，实现太阳能的利用。
热管的原理及应用实例
热管的原理及应用实例1. 热管的原理热管是一种利用毛细作用传递热量的热传输器件。
它主要由一个密封的金属管内部充填着工作流体组成。
热管的原理可以简要概括为以下几个步骤：•蒸发段：热管的工作流体在蒸发段受热变成蒸汽，并且吸热带走热量。
•对流段：蒸汽在对流段中传递到冷凝段，同时冷凝为液体，并且释放出吸收的热量。
•冷凝段：冷凝的工作流体液体通过毛细作用返回到蒸发段，完成循环。
热管通过不断的汽化和冷凝过程，实现了高效率的热传输。
它具有以下一些特点：•高传热效率：热管能够实现高效率的热传输，因为工作流体在蒸发和冷凝过程中，具有高传热系数的特点。
•无需外部动力：热管是靠毛细作用来实现液体循环，无需外部动力，因此具有较低的功耗。
•温度均匀性：热管可以实现温度均匀分布，适用于对温度要求较高的应用场景。
•避免热应力：热管的高传热效率可以避免在恶劣工况下产生热应力造成的热破坏。
2. 热管的应用实例热管作为一种高效的热传输器件，已经在多个领域得到了广泛的应用。
以下是几个热管应用的实例：2.1 汽车发动机散热系统热管在汽车发动机散热系统中的应用已经成为一种趋势。
热管可以将发动机上产生的热量传递到散热器上，实现高效的散热。
它可以提高发动机的工作效率，延长发动机寿命。
2.2 电子设备散热热管在电子设备散热领域也有着广泛的应用。
例如，在笔记本电脑中，热管可以将电子设备产生的热量传递到散热风扇上，从而保持设备的正常工作温度。
热管可以提高设备的稳定性和寿命。
2.3 太阳能热水器热管在太阳能热水器中的应用也很常见。
热管可以将太阳能板上的热量传递到水箱中，从而实现太阳能的热水供应。
热管具有高效的传热性能，可以提高太阳能热水器的热转换效率。
2.4 空调系统热管在空调系统中的应用也逐渐增多。
热管可以用于室内和室外机之间的热量传递，提高空调系统的能效比。
热管还可以降低室内机的噪音和震动，提高舒适度。
2.5 光伏系统热管在光伏系统中的应用也具有重要意义。
热管原理生活中的应用
热管原理生活中的应用1. 热管的基本原理热管是一种利用液体和气体在封闭系统中传递热量的设备。
其基本原理是利用液体在低温端被加热后蒸发成气体，在高温端被冷却后凝结成液体，从而实现热量传递。
热管由内管、外管和工作介质组成，内管内充满工作介质。
2. 热管在电子设备中的应用2.1 CPU散热器热管广泛应用于CPU散热器中。
CPU在工作过程中会产生大量热量，如果不能及时散热，会导致CPU温度过高，影响计算机的性能和稳定性。
热管散热器通过将CPU产生的热量传递到风扇上，并利用风扇的散热效果将热量排出，保持CPU的正常工作温度。
2.2 电子设备散热除了CPU散热器，热管还广泛应用于其他电子设备的散热中。
例如，笔记本电脑中的散热器、手机中的散热模组等都可以利用热管的原理将热量传递到散热器上，实现快速散热，保障设备的正常工作。
3. 热管在能源领域的应用3.1 太阳能热水器太阳能热水器利用太阳能将水加热至一定温度。
在太阳能集热器中，热管被用来将吸收的热量传递到储水箱中，提供热水供应。
热管的高热传导和热量传递效率使得太阳能热水器的热量转换更加高效。
3.2 核反应堆传热系统目前一些核反应堆的传热系统中，也采用了热管的技术。
传统的传热系统使用流体循环进行热量传递，而热管可以直接将热量传递到合适的位置，不需要额外的能量消耗，提高了传热效率和系统可靠性。
4. 热管在航天领域的应用4.1 航天器温度控制航天器在太空中会面临极端的温度变化，需要对温度进行有效控制。
热管可以通过将热量从较热的部分传递到较冷的部分，实现航天器内部温度的均衡。
在航天器的结构中，热管被广泛应用于温控系统，保护航天器内部设备的正常运行。
4.2 空调系统在航天站和宇航器中，也需要进行空调系统的设计。
热管可以作为传热装置，将处于不同温度的空气导入相应的区域，实现温度的均衡。
热管可以减小空调系统的体积和重量，提高系统的效率和可靠性。
5. 热管在新能源领域的应用5.1 电动汽车电池散热系统在电动汽车中，电池产生的热量需要及时散热，否则会影响电池寿命和性能。
热管的应用及原理动画 (2)
热管的应用及原理动画1. 热管的基本原理•热管是一种利用液体蒸汽和冷凝传热的热传导装置。
•热管的基本结构包括盛液器、蒸发器、蒸汽管道和冷凝器。
•在热管内部，液体在蒸发器中蒸发成蒸汽，然后通过蒸汽管道传输到冷凝器，最后在冷凝器中被冷凝成液体。
2. 热管的工作原理•在热管中，液体在蒸发器中受热后蒸发成蒸汽。
•蒸汽通过蒸汽管道传输到冷凝器，并在冷凝器中被冷却成液体。
•冷却的液体由重力或毛细力返回到蒸发器，重新开始循环。
3. 热管的应用领域3.1 电子器件散热•热管可以用于电子器件的散热，通过将热量从电子器件传导到散热器，提高散热效率。
3.2 温度控制•热管可以用于温度控制系统，通过调节热管内的液体流动来控制温度。
3.3 热回收•热管可以用于热回收系统，将废热转化为可利用的能量，提高能源利用效率。
3.4 空调与制冷•热管可以用于空调和制冷系统，通过传输热量来调节空间的温度。
4. 热管的优点•高热传导效率：热管内部的液体蒸汽传输热量的效率很高，能够实现快速传热。
•超长传热距离：热管可以实现远距离传热，适用于需要传热距离长的场景。
•热管构造简单：热管的结构相对简单，制造成本较低。
•可靠性和稳定性高：热管不含可动部件，因此可靠性和稳定性较高。
5. 热管的原理动画展示以下是热管的工作原理动画，通过动画可以更直观地理解热管的工作原理：[动画内容暂缺，请自行查找热管工作原理动画]6. 结论热管是一种应用广泛的热传导装置，具有高效传热、远距离传热、简单构造、可靠稳定等优点，被广泛应用于电子器件散热、温度控制、热回收、空调与制冷等领域。
希望通过本文所提供的信息，能够增加对热管的了解，并在相关应用中发挥更大作用。
工程热力学热管技术在热力循环中的应用
工程热力学热管技术在热力循环中的应用工程热力学热管技术是一种基于传热、传质、传动和传感的研究方法和工程应用技术。
它利用液体在热管内循环流动的特性，实现热的传递、驱动和控制。
热管技术广泛应用于工业生产中，特别是在热力循环中，具有诸多优势。
本文将以几个方面来介绍工程热力学热管技术在热力循环中的应用。
一、热管在热力循环中的原理热力循环是一种能量转换过程，通过热源使工质的温度和热量变化，从而实现能量转换。
而热管作为热力循环中的一个重要组成部分，起到传热、传质和传动的作用。
热管的基本结构由内外两层金属管壳组成，内层为蒸发段，外层为冷凝段。
其中，内层充满工质，通过蒸发和冷凝循环流动，实现热的传递；外层则起到隔热的作用，保证热管的热效率。
当热管的一端受到热源的加热，蒸发段内的工质蒸发成气态向另一端的冷凝段传递热量，在冷凝段被冷却介质吸收热量并变为液态，然后再次返回蒸发段进行循环。
二、热管在热力循环中的应用1. 热管在核电厂中的应用热管技术在核电厂中具有广泛的应用前景。
核电厂需要对核反应堆进行冷却，而传统的冷却方式有许多问题，如过热、不均匀、温度梯度大等。
而利用热管技术可以解决这些问题，提高核电厂的安全性和效率。
2. 热管在太阳能热能利用中的应用太阳能热能是一种绿色、清洁的能源，利用太阳能进行热能转换可以有效减少能源消耗和环境污染。
而热管技术可以提高太阳能的热能利用效率，将太阳能转化为实用的热能，广泛应用于太阳能热水器、太阳能空调等领域。
3. 热管在航空航天中的应用热管技术在航空航天领域中有着重要的应用价值。
在宇宙空间中，传统的传导和对流传热方式受到限制，而热管技术可以通过液体流动的方式实现热量的传输和均衡，提高航空航天器的散热效果，保证设备的正常运行。
4. 热管在工业生产中的应用热管技术在工业生产中有着广泛的应用。
例如，在钢铁冶炼过程中，热管技术可以用于冷凝和回收高温废气中的热能，提高能源利用效率。
此外，在工业热处理、电子设备制造等领域，热管技术也可以用于温度控制和热能回收。
热管工作原理
热管工作原理引言概述：热管是一种利用液体在内部循环运动传热的热传导器件，具有高效、快速、均匀传热的特点。
本文将详细介绍热管的工作原理及其应用。
一、热管结构1.1 热管壳体：通常为金属材料制成，内部充满工作流体。
1.2 蒸发段：位于热管的一端，液体在此蒸发成气体。
1.3 冷凝段：位于热管的另一端，气体在此冷凝成液体。
二、热管工作原理2.1 蒸发：热管的蒸发段受热后，液体吸收热量蒸发成气体。
2.2 运动：气体在热管内部产生对流运动，将热量传递到冷凝段。
2.3 冷凝：气体在冷凝段散热后，冷凝成液体，完成热量传递循环。
三、热管的应用领域3.1 电子散热：热管可用于电子设备的散热，提高散热效率。
3.2 温度调节：热管可用于调节温度，保持设备稳定工作。
3.3 空调制冷：热管在空调中的应用可提高制冷效果，节能环保。
四、热管的优势4.1 高效传热：热管传热效率高，传热速度快。
4.2 均匀传热：热管能够实现均匀传热，避免局部过热。
4.3 结构简单：热管结构简单，易于创造和维护。
五、热管的发展前景5.1 新材料应用：随着新材料的应用，热管的传热效率将进一步提升。
5.2 智能化应用：热管在智能设备中的应用将更加广泛，提高设备性能。
5.3 绿色环保：热管的节能环保特性将使其在未来得到更广泛的应用。
总结：热管作为一种高效的热传导器件，在电子散热、温度调节、空调制冷等领域具有重要应用价值，其优势在于高效传热、均匀传热和结构简单。
随着新材料和智能化技术的发展，热管的应用前景将更加广阔，为节能环保做出贡献。
热管技术的应用研究与发展
热管技术的应用研究与发展热管技术是一种热传导技术，它利用物质的蒸发和冷凝原理，将热量从一个位置传输到另一个位置，被广泛应用于电子设备、军事、航空航天等领域。
随着科技的不断进步和应用需求的不断增加，热管技术的应用和研究得到了持续的推进和发展。
热管技术最早出现在1960年代后期，主要应用于太空技术中，用于控制卫星上电子设备的温度。
随着该技术的不断成熟和发展，其应用领域不断拓宽。
目前，热管技术已经应用于各种电子设备，例如笔记本电脑、手机、平板电脑等，通过热管技术的热导性能实现散热降温，提高设备稳定性和寿命。
同时，在军事、航空航天领域，热管技术也被广泛用于控制和维持各种设备的温度，提高设备性能和稳定性。
热管技术的基本原理是利用工作流体的液态和气态相变过程来传导热量。
工作流体的蒸发和冷凝是热传导的基本形式，热量从热源端向工作流体传递，利用蒸汽的扩散浸渍到蒸汽空腔壁面上，再通过冷凝放出潜热释放给冷源。
通过工作流体的流动达到传递热量的效果。
与其他传热技术相相比，热管技术具有以下优点：1.高热传导能力。
热管技术可以跨越较长距离传输热量，具有很强的热传导能力。
2.自控制效应。
热管在工作过程中，由于相变过程的自发控制，具有自控制效应，可以有效地控制热源温度。
3.可靠性高。
由于热管内无运动部件和润滑剂等机械结构，所以热管寿命长，可靠性高。
热管技术的应用越来越广泛，其优越的热传导性能和可靠性也引起了越来越多的研究和发展。
其中一个关键的发展方向是优化热管结构和材料，以达到更高的热传导性能和工作温度范围。
现代材料科学的发展为热管技术的进一步发展提供了重要的支撑。
例如，高温热管技术能够解决高温条件下热量传递的问题，提高了热管的工作温度范围。
有学者提出了高温热管技术的基础元件，包括压缩机、蒸发器、冷凝器和热管本体等。
在热管本体方面，研发团队采用了碳化硅纳米材料作为热管主体，大大提高了热传导速度和传导能力，极大地拓展了高温热管技术的应用领域。
热管的应用及原理大全
热管的应用及原理大全1. 热管的基本原理•热管由两个端口连接的密封金属管组成，内部充满工作介质。
•工作介质在低温端吸收热量，然后蒸发成气体。
•气体在热管内自然对流，传输到高温端并释放热量。
•气体在高温端冷凝成液体，然后通过毛细力回流到低温端。
2. 热管的分类1.传统热管–铜热管：用于电子设备冷却，效率高，成本低。
–马弗热管：用于高温应用，能耗低。
–氨热管：用于低温工作环境，稳定性好。
2.精细热管–超薄热管：用于薄型电子产品的散热，体积小巧。
–微通道热管：用于高功率电子元件的散热，热传导性能好。
–微结构热管：用于微型工程领域，能快速均匀地传导热量。
3. 热管的应用领域1.电子设备冷却–服务器和计算机散热。
–智能手机和平板电脑散热。
–电源模块和功率放大器散热。
2.工业制冷–涡轮机和喷气发动机冷却。
–高精度设备和仪器散热。
–工业炉和燃气轮机冷却。
3.空调与制冷–汽车空调和冷藏车制冷。
–空调设备和恒温器冷却。
–制冷器和冷凝器冷却。
4. 热管的优势和特点•散热性能卓越：热管能够快速有效地传输热量，大大提高散热效率。
•结构简单紧凑：热管通常只有两个端口，结构简单紧凑，便于安装和维护。
•体积轻巧：热管体积小巧，适用于薄型电子设备和微型工程。
•工作稳定可靠：热管通过自然对流工作，无需外部能源，工作稳定可靠。
•环保节能：热管可以提高能源利用效率，减少系统能耗。
5. 热管的发展趋势•进一步提高散热性能：改进热管材料和设计，提高热管的散热能力。
•发展微型热管技术：适应微型化及高功率集成电路的散热需求。
•探索新的应用领域：将热管技术应用于新兴领域，如军事航空等。
以上是关于热管的应用及原理的介绍，热管作为一种高效的热传导技术，正广泛应用于电子设备、工业制冷和空调制冷等领域。
通过不断创新和发展，热管将能够在更多领域展现其优势，并为人们的生活和工作带来更多的便利和舒适。
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Heat Pipes for Dehumidification(除湿气)
热管的管壳是受压部件，要求由高导热率、耐压、耐热应力的材 料制造。在材料的选择上必须考虑到热管在长期运行中管壳无腐蚀， 工质与管壳不发生化学反应，不产生气体。 管壳材料有多种，以不锈钢、铜、铝、镍等较多，也可用贵重金 属铌、钽或玻璃、陶瓷等。管壳的作用是将热管的工作部分封闭起 来，在热端和冷端接受和放出热量，并承受管内外压力不等时所产 生的压力差。 热管的管芯是一种紧贴管壳内壁的毛细结构，通常用多层金属 丝网或纤维、布等以衬里形式紧贴内壁以减小接触热阻，衬里 也可由多孔陶瓷或烧结金属构成。 热管的工作液要有较高的汽化潜热、导热系数，合适的饱和压力 及沸点，较低的粘度及良好的稳定性。工作液体还应有较大的表 面张力和润湿毛细结构的能力，使毛细结构能对工作液作用并产 生必须的毛细力。工作液还不能对毛细结构和管壁产生溶解作用， 否则被溶解的物质将积累在蒸发段破坏毛细结构。
第三部分 热管的分类
由于热管的用途、种类和型式较多，再加上热管在结构、材 质和工作液体等方面各有不同之处，故而对热管的分类也很多，常 用的分类方法有以下几种。 按照工作液体回流动力区分有芯热管、两相闭式热虹吸管(又 称重力热管)、重力辅助热管、旋转热管、电流体动力热管、磁流体 动力热管、渗透热管等等。 按照热管管内工作温度区分有低温热管、常温热管、中温热 管、高温热管等。 按照管壳与工作液体的组合区分有铜-水热管、碳钢-水热管、 铝-丙酮热管、碳钢-萘热管、不锈钢-钠热管等。 按照结构形式区分有普通热管、分离式热管、毛细泵回路热 管、微型热管、平板热管、径向热管等。 按照热管的功用划分有传输热量的热管、热二极管、热开关、 热控制用热管、仿真热管、制冷热管等。
由于工作液体与管壳材料发生化学反应或电化学反应，产生不 凝性气体，在热管工作时，该气体被蒸汽流吹扫到冷凝段聚集起来形成气塞，从而使有效冷凝面积减 小，热阻增大，传热性能恶化。 有机工作介质在一定温度下，会逐渐发生分解，或与壳体材 料发生化学反应，使工作介质改变其物理性能。
(1)产生不凝性气体
(2)工作液体物性恶化
一.两相闭式热虹吸管（Two-Phase Closed Thermal- siphon）
两相闭式热虹吸管又称为重力热 管，简称热虹吸管。 与普通热管原 理一样，但不同的是热管内没有吸 液芯，冷凝液的回流主要是靠自身 的重力作用，因此，热虹吸管的作 用有一定的方向性：冷凝段位置必 须高于蒸发段。其结构简单、制造 方便、成本低廉、而且传热性能优 良、工作可靠，因此他在地面上的 各类传热设备中都可以作为高效传 热元件，其应用领域非常广泛。
热管技术 及其工程应用
Heat pipe Technology and Engineering Application
什么是热管？ 热管从何而来？有什么作用？ 热管工作的原理是什么？有何特性？ 热管跟普通的“管”有什么区别？ 什么是热管换热器？常见的热管有哪些种类？ 我们日常生活中有哪些场合使用了热管换热器？ 热管换热器的研究发展前景如何？
分离式热管其蒸发段和冷凝 段是分开的，通过蒸汽上升管和 液体下降管连通形成一个自然循 环回路。工作时，在热管内的工 质汇集在蒸发段，蒸发段受热后， 工质蒸发，产生的蒸汽通过蒸汽 上升管到达冷凝段释放出潜热而 凝结成液体，在重力作用下，经 液体下降管回到蒸发段，如此循 环往复运行。
分离式热管最大的特点是冷凝段和蒸发段可以较远距离 安装，从而使得冷热流体完全隔离，避免了相互渗漏的问 题 ，安全性能较经典热管大为提高。
(5)恒温特性
四.热管的相容性及寿命
热管的相容性是指热管在预期的设计寿命内，管内工作液体同壳体 不发生显著的化学反应或物理变化，或有变化但不足以影响热管的工作 性能。相容性在热管的应用中具有重要的意义。只有长期相容性良好的 热管，才能保证稳定的传热性能、长期的工作寿命及工业应用的可能性。 影响热管寿命的因素很多，归结起来，造成热管不相容的主要形式有以 下三方面：
我国于1970年开始的热管研制工作．首先是为航天技术 发展的需要而进行的。
1976年12月7日，在卫星上首次应用热管取得了成功； 我国气象卫星也应用了热管，取得了预期的效果。 由于我国是一个发展中国家，能源的中和利用水平较低， 因此自80年代初我国的热管研究及开发的重点转向节能及 能源的合理利用，相继开发了热管气-气换热器，热管余热 锅炉、高温热管蒸气发生器，高温热管热风炉等各类热管 产品。从1987到1991年．我国先后在四川、福建、北京、 浙江、河北等地8台130t／h以上电站锅炉上应用了大型热 管换热器，回收烟气余热加热锅炉鼓风空气。 我国的热管技术工业化应用的开发研究发展迅速，学术 交流活动也十分活跃，从1983年起已经先后召开了八届全 国性的热管会议。
两相闭式热虹吸管
二.旋转热管
旋转热管的概念是由 Gray于1969年首次提出的， 他分析了旋转热管较普通 热管具有更强的传热能力。 旋转热管的显著特征是热 管自身是旋转件，因而可 以用于所有需要冷却散热 的旋转零部件，如电机转 子，发动机电动机转轴等 的冷却，具有实际应用价 值。
三.分离式热管
分离式热管结构示意图
二. 热管的工作过程
（1）热量从热源通过热管管 壁和充满工作液的吸液芯传 递到液-气分界面； （2）液体在蒸发段的液-气 分界面上蒸发； （3）蒸汽腔内的蒸汽从蒸 发段流向冷凝段； （4）蒸汽在冷凝段内的液气分界面上凝结； （5）热量从液-气分界面通 过吸液芯、液体和管壁传给 冷源； （6）在吸液芯内由于毛细作用（或重力等）是冷凝后的工作也体 回流到蒸发段。
可变导热管热阻的简化模型
可变导热管可以分成两大类： 第一类为随着热源温度或 热流率的变化，保持热管的工作温度不变；另一类为保持热 源温度不变。
五.微型热管及小型热管（MHP）
随着集成芯片中电路数目的 增加，其产生热量的散逸变得 越来越困难，除了最高芯片温 度的限制外，对温度均匀性也 有更高的要求，因而热力特性 是电子产品开发、研制中非常 重要的技术，且直接影响到最 终产品的成本、可靠性和表观。 微型热管作为一项很有前途的 技术，可用于计算机芯片以获 得高的热量导出率及温度均匀 化。
工作液体在管壳内连续流动，同时存在着温差、杂质 等因素，使管壳材料发生溶解和腐蚀，流动阻力增大，使热管传热性能降低。当管壳被腐蚀后，引起 强度下降，甚至引起管壳的腐蚀穿孔，使热管完全失效。
(3)管壳材料的腐蚀、溶解
总结：热管技术的重要特点
与常规换热技术相比，热管技术之所以能不断受到工程界欢迎，是因其具 有如下的重要特点。 (1)热管换热设备较常规设备更安全、可靠，可长期连续运行 这一特点 对连续性生产的工程，如化工、冶金、动力等部门具有特别重要的意义。常规换 热设备一般都是间壁换热，冷热流体分别在器壁的两侧流过，如管壁或器壁有泄 漏，则将造成停产损失。由热管组成的换热设备，则是二次间壁换热，即热流要 通过热管的蒸发段管壁和冷凝段管壁才能传到冷流体，而热管一般不可能在蒸发 段和冷凝段同时破坏，所以大大增强了设备运行的可靠性。 (2)热管管壁的温度可调性 热管管壁的温度可以调节，在低温余热回收 或热交换中是相当重要的，因为可以通过适当的热流变换把热管管壁温度调整在 低温流体的露点以上，从而可防止露点腐蚀，保证设备的长期运行。这在电站锅 炉尾部的空气预热方面应用得特别成功，设置在锅炉尾部的热管空气预热器，由 于能调整管壁温度不仅能防止烟气结露，而且也避免了烟灰在管壁上的粘结，保 证锅炉长期运行，并提高了锅炉效率。 (3)冷、热段结构和位置布置灵活 由热管组成的换热设备的受热部分和 放热部分结构设计和位置布置非常灵活，可适应于各种复杂的场合。由于结构紧 凑占地空间小，因此特别适合于工程改造及地面空间狭小和设备拥挤的场合，且 维修工作量。 (4)热管换热设备效率高，节能效果显著。
热管工作过程动画
注意：热管中的水会
因为内部低压而在100℃ 以下就沸腾蒸发。
热量散失
水蒸汽流 水蒸汽冷凝
热量输入 液态水蒸发 液体由于重力 或吸附力回流
三.热管的基本特性
热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，因此具 有很高的导热能力。 (2)优良的等温性 热管内腔的蒸汽是处于饱和状态，饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段 所产生的压降很小，根据热力学中的Clausuis-Clapeyron方程式可知， 温降亦很小，因而热管具有优良的等温性。 (3)热流密度可变性 热管可以独立改变蒸发段或冷却段的加热面积，这样即可以改 变热流密度。 (4)热流方向的可逆性 一根水平放置的有芯热管，由于其内部循环动力是毛细力， 因此任意一端受热就可作为蒸发段，而另一端向外散热就成为冷凝段。
四.可变导热管
普通热管的工作温度是由热源 和热汇的条件确定的，因此，改 变热负荷或蒸发段的温度就将引 起热管工作温度的改变。对于普 通热管来说，其导热率接近一个 常量。然而在某些应用场合，需 要冷凝段(或蒸发段)的温度随着热 负荷的变化而保持不变，因而利 用热管的热可控性产生了可变导 热管(Variable conductance heat pipe，VCHP)。
(1)很高的导热性
普通热管的各部分热阻基本上不随着热量的变化而变化，因此热管各部 分的温度亦加热量变化。但可变导热管，使得冷凝段的热阻随加热量的 增加而降低、随加热量的减少而增加，这样热管在加热量大幅度变化的 情况下，蒸汽温度变化极小，实现温度的控制，这就是热管的恒温特性。 (6)环境的适应性 热管的形状可随热源和冷源的条件而变化，热管可做成电机的转轴、 燃气轮机的叶片、钻头、手术刀等等，热管也可做成分离式的以适应长距 离或冷热流体不能混合的情况下的换热；热管既可以用于地面(重力场)， 也可用于空间(无重力场)。
第一部分 热管及其特性
一.热管的组成
图2.1 热管示意图
1—管壳；2—管芯；3—蒸汽腔；4—工作液
热管：是一种传热性极好的人工 构件，常用的热管由三部分组成： 主体为一根封闭的金属管（管 壳），内部空腔内有少量工作介 质（工作液）和毛细结构（管 芯），管内的空气及其他杂物必 须排除在外。热管工作时利用了 三种物理学原理： ⑴在真空状态下，液体的沸点 降低； ⑵同种物质的汽化潜热比显热 高的多； ⑶多孔毛细结构对液体的抽吸 力可使液体流动。