热管及其性能测试
同心套管结构内热式重力热管的传热性能试验
同心套管结构内热式重力热管的传热性能试验刘小平;张素军;李菊香【摘要】搭建了同心套管结构内热式重力热管的试验装置.测试了自然冷却条件下同心套管结构内热式重力热管的启动性能和传热性能,研究了热管蒸发段的管内蒸发传热系数和冷凝段的管内冷凝传热系数随传热量的变化规律.结果表明,在热管外管保温条件下,热管具有较好的启动性能;在热管外管未保温条件下,热管具有较好的整体均温性;在相同的蒸发段加热热流密度时,外管未保温条件下的管内蒸发换热系数要比外管保温条件下的大;外管保温条件下的管内冷凝换热系数要比外管未保温条件下的大.【期刊名称】《南京工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(037)001【总页数】6页(P117-122)【关键词】同心套管结构;重力热管;内热式;传热性能;试验研究【作者】刘小平;张素军;李菊香【作者单位】南京工业大学产业处,江苏南京211800;南京工业大学能源学院,江苏南京211800;南京工业大学能源学院,江苏南京211800【正文语种】中文【中图分类】TK124Gaugler[1]率先于1943年提出热管原理。
1964年,Grover等[2]独立发明了类似于Gaugler提出的热管元件,并将其正式命名为热管,建议可用于宇宙飞船。
1967年,一根不锈钢-水热管首次被送入地球卫星轨道并运行成功[3],从此吸引了大量的科研人员从事热管的研究开发。
重力热管结构简单、传热性能稳定,在工业领域得到广泛的应用[4]。
对于套管结构的热管,目前应用较多的为水平放置的径向热管[5-8]。
本文提出一种垂直放置的同心套管式重力热管,可作为石油开采过程采油井的油管,利用井底热稠油的热量加热由于地层散热流至井口的冷稠油,以改善采油井中稠油的流动性。
李菊香等[9]于1995年首次提出用重力热管解决稠油开采中稠油黏度大的难题,最初的理念是将采油井筒中心的抽油杆以热管替代,随后又有文献[10-16]对此进行报道。
电热管来料检验标准
编制/日期:
xx
审核/日期:
电热管进料 检验标准
批准/日期:
进料名称 发行编号：
法兰盘
DRG-I0005
电器有限公司
版本：A.0
加热管车间
抽样标准:MIL-STD-105E-LEVEL-Ⅱ
检查项目
规格要求
检验器具 AQL 值
包装完好无损;表面洁净,无伤痕,无披锋,镜面
外观
目测
4.0
清晰明亮
尺寸
参照相对应部件图
性能
串入引棒:测耐压 3000V0.5ｍA/S 无击穿闪络 耐压仪
0
测绝缘电阻＞1000MΩ/DC1000V
绝缘电阻表
致命缺陷 (CR)
主要缺陷 (MA)
次要缺陷 (MI)
缺陷等级说明 能或可能危害消费者的生命或财产安全的缺陷,称为致命缺陷,又称严重缺陷,用
CR 表示 不能达成产品的使用目的的缺陷,称为主要缺陷,或严重缺陷,用 MA 表示
尺寸
参照相对应部件图
游标卡尺 1.0
性能
用钳子折弯成“S”型,无断裂;缩管有延伸,延 伸率为 1.03～1.05 倍,延伸无拉断
尖嘴钳 手动
0.25
致命缺陷 (CR)
主要缺陷 (MA)
次要缺陷 (MI)
缺陷等级说明 能或可能危害消费者的生命或财产安全的缺陷,称为致命缺陷,又称严重缺陷,用
CR 表示 不能达成产品的使用目的的缺陷,称为主要缺陷,或严重缺陷,用 MA 表示
主要缺陷 (MA)
次要缺陷 (MI)
缺陷等级说明 能或可能危害消费者的生命或财产安全的缺陷,称为致命缺陷,又称严重缺陷,用
CR 表示 不能达成产品的使用目的的缺陷,称为主要缺陷,或严重缺陷,用 MA 表示
不同充液率平板热管性能实验
腐蚀的方式对槽道表面进行处理以此增加毛细力，
结果表明处理后热管毛细力是未处理热管毛细力的
2.07 倍。
上述热管的研究主要是带有蒸气腔的平板热
管，该类型热管具有较大的换热面积以及良好的均
温性，但不具备较长距离热传输及造价较高且外形
单一，热管任何部位出现工质泄漏，将会导致热管
Characteristic of flat plate heat pipe with different filling ratios
WANG Gang，ZHAO Yaohua，QUAN Zhenhua，WANG Hongyan
(Beijing Key Laboratory of Green Built Environment and Energy Efficient Technology, Beijing University of Chemical
（北京工业大学绿色建筑环境与节能技术北京市重点实验室，北京 100124）
摘要：搭建了平板热管测试实验台，对不同充液率下热管性能进行了实验研究，并以最佳充液率的热管为研究
对象，分析了加热功率、冷却水温及冷却水流速对热管性能的影响。实 验 结 果 表 明 ： 充 液 率 为 20% 和 30% 时
热 管 在 各 加 热 功 率 下 展 现 了 良 好 的 性 能 ， 最 小 热 阻 为 0.18℃/W 和 0.19℃/W ， 热导率为 8158W/(m · ℃)和
ratio of 20% and 30% presented a good performance. The minimum thermal resistance was 0.18℃/W and
热管HeatPipe课件
热管的分类
根据工作介质、形状和工 作温度等方面，热管可以 分为多种类型，适应不同 的应用需求。
ห้องสมุดไป่ตู้
热管的工作原理
热管的基本原理
热管通过蒸发和冷凝过程中的 相变传热来实现热量的高效传 导。
热管的传热机理
热管的传热机制包括蒸发、对 流、传导和冷凝等过程，各个 环节相互作用，实现热能的传 递。
热管的性能参数
热管的性能测试方法
热管的质量检测要求
热管的性能测试包括传热测试、 热阻测试和可靠性测试等，用 于评估热管的工作性能。
热管的质量检测要求包括材料 检测、密封性检测和工作性能 检测等，确保热管的质量和可 靠性。
热管的发展与趋势
1
热管的未来发展趋势
2
热管的发展趋势包括尺寸缩小、传热 效率提高、材料性能改进等，以应对
不断增长的热管理需求。
热管的发展历程
热管的发展经历了多个阶段，从早期 的实验研究到如今的广泛应用，不断 推动着热传导技术的进步。
热管的案例分析
热管的应用案例分析
通过具体的案例分析，展示了热管在不同领 域中的应用效果，以及解决方案的创新和优 势。
热管在产品中的案例分析
通过对产品中热管应用的分析，探讨了热管 在提高产品性能和可靠性方面的作用和贡献。
热管的性能参数包括热阻、温 差、热传导能力等，这些参数 决定了热管的传热效率。
热管的应用
热管在电子领域的应用
热管被广泛应用于电子器件的散热，提高了电子产品的性能和可靠性。
热管在航空航天领域的应用
热管在航空航天领域中用于导热管道和温度控制系统等，提供了高效的热管理解决方案。
热管在地球工程领域的应用
热管在地球工程领域中用于地热能利用、热泵系统等方面，促进了能源的高效利用。
gjb热管标准
gjb热管标准
GJB标准系列是中国国防工业领域的一系列标准，其中包括了多个领域的技术规范，而热管相关的规范通常属于其中之一。
GJB标准涵盖了军用设备、产品和材料的设计、制造、测试和质量管理等方面的要求。
在热管领域，GJB标准可能包括以下内容：
1. 热管的设计要求：包括材料选择、结构设计、热传导性能等方面的要求，以确保热管在军用设备中的有效性和耐用性。
2. 热管的制造和加工要求：规定热管制造的工艺流程、生产要求、加工精度等技术要求，以保证产品质量。
3. 热管的测试与验证：包括性能测试、可靠性验证、耐久性测试等，确保热管在各种条件下的稳定性和可靠性。
4. 质量管理和检验要求：规定了生产过程中的质量控制标准、检验方法和质量管理体系。
这些标准通常由中国国防工业标准化研究所（CNIS）等相关机构制定，并且通常在国防科技领域内使用。
要获取具体的GJB热管标准文档，可能需要直接向相关部门、机构或标准化研究所查询或购买。
热管可行性分析简述
热管可行性分析简述引言热管作为一种高效的热传导设备，在许多领域有着广泛应用。
在进行热管的设计和应用之前，进行一项可行性分析是非常重要的。
本文将简述热管可行性分析的相关内容，包括热管的工作原理、设计要素以及可行性分析流程。
热管的工作原理热管是由密封的金属管内充满工作流体的热传输设备。
它主要由蒸发端、冷凝端和连通两端的毛细管组成。
原理是通过热量的吸收和释放来实现热传导。
当蒸发端受到热源加热时，工作流体汽化成为蒸汽，蒸汽沿着热管内壁流动到冷凝端。
在冷凝端，蒸汽被冷却并凝结成液体，液体沿着毛细管回流到蒸发端，形成连续的热传导循环。
热管的设计要素在进行热管的可行性分析之前，需要了解热管的设计要素。
热管的设计要素包括：1. 工作流体：选择适合的工作流体是热管设计的重要一步，不同的工作流体有其特定的物性参数，例如蒸发潜热和汽化温度。
2. 几何尺寸：热管的几何尺寸直接影响其传热能力和结构强度。
需要根据具体的应用情况选择合适的热管尺寸。
3. 材料选择：热管的制作材料应具备良好的导热性能和机械强度，常用的材料包括铜、铝、不锈钢等。
4. 热源和冷源的温度差：热管的工作效果与热源和冷源的温度差有密切关系，当温度差过大或过小时，热管可能无法正常工作。
5. 热管内部结构：热管内部的结构也会影响热管的传热性能，例如毛细管的孔径大小和形状。
热管可行性分析流程进行热管的可行性分析需要按照以下流程进行：第一步：需求分析在开始进行热管的可行性分析之前，需要明确具体的需求和目标。
例如，确定热管的传热功率、温度稳定性和可靠性等要求。
第二步：工作条件选择根据需求分析的结果，确定热源和冷源的工作温度范围，以及热源和冷源之间的温度差。
第三步：工作流体选择根据工作温度范围和要求的传热功率，选择适合的工作流体。
在选择过程中要考虑流体的物性参数以及可用性。
第四步：热管尺寸设计根据工作流体的选择和需求分析的结果，确定热管的几何尺寸。
需要考虑到热管的传热能力、结构强度等因素。
蒸汽腔平板微热管仿真及传热性能测试
蒸汽腔平板微热管仿真及传热性能测试罗怡;于子程;甲宸;王晓东【摘要】The fiat micro heat pipe,a new type of heat transfer devices of gas-liquid two-phase flow,has more advantages in the application of thermal control system with compact devices in the limited space,but its performance still has great room to improve.On the basis of analyzing the working medium transport characteristics of flat micro heat pipe with steam chamber,the micro heat pipe with a dimension of 45mm× 16mm× 1.75mm is designed and fabricated.The depth of the steam chamber is 200μtm.A micro heat pip in the same size without steam chamber is fabricated to compare the heat transfer performance.Experimental results show that when the temperature difference between simulation and experiment is around 10％,the images collected by high speed image acquisition system can be well in accordance with the simulation results.When the input power is 6W,the balance temperature of heat pipe with steam chamber is 70.4℃ while the heat pipe without steam chamber is 118 ℃.Meanwhile,the eq uivalent temperature with steam chamber under the input power from 1W to 6W is lower than without steam chamber.Hence,the stream chamber has a great influence on reducing the gaseous medium circulation resistance and improving the ability of heat production.The research work of this paper can provide reference for optimization design of flat micro heat pipe.%平板微热管是一种新型的气液两相流传热器件,在空间有限的紧凑器件热控系统中应用更有优势,但是目前性能仍有很大提升空间.首先分析了具有蒸汽腔的平板微热管的工质输运特性,设计并制作了体积为45mm×16mm×1.75mm的蒸汽腔微热管,其中蒸汽腔的深度为200μm.制作了同样尺寸的无蒸汽腔微热管进行传热性能对比.试验结果表明,仿真分析与试验的温度差异在10％左右,高速图像采集系统采集图像与仿真图像可以较好地吻合.当输入功率为6W时,蒸汽腔热管的平衡温度为70.4℃,而相同功率下没有蒸汽腔热管的平衡温度为118℃.在1～6W输入功率下,蒸汽腔热管的平衡温度要明显低于没有蒸汽腔热管的平衡温度,因此蒸汽腔对于减小气态工质循环阻力,提高微热管传热能力有较大影响.本研究可为平板微热管的优化设计提供借鉴.【期刊名称】《航空制造技术》【年(卷),期】2017(000)014【总页数】8页(P30-36,43)【关键词】平板微热管;蒸汽腔;仿真;传热性能【作者】罗怡;于子程;甲宸;王晓东【作者单位】大连理工大学辽宁省微纳米技术及系统工程重点实验室,大连116024;大连理工大学辽宁省微纳米技术及系统工程重点实验室,大连116024;大连理工大学辽宁省微纳米技术及系统工程重点实验室,大连116024;大连理工大学辽宁省微纳米技术及系统工程重点实验室,大连116024【正文语种】中文微热管是一种基于工质气-液两相流传热的器件，特别适用于高热流密度的微电子器件和大功率固态光源的热管理系统。
太阳能光热发电站集热管通用要求与测试方法
太阳能光热发电站集热管通用要求与测试方法
太阳能光热发电站集热管通用要求与测试方法是一项重要的技术标准，对于确保集热管的质量和性能具有重要意义。
根据我所了解的知识，太阳能光热发电站集热管应满足以下通用要求：
1. 集热管应具有良好的吸热性能，能够吸收太阳能辐射并将其转化为热能。
2. 集热管应具有较高的热效率，能够将吸收的热能有效地传递给工质，从而驱动发电机组产生电力。
3. 集热管应具有良好的耐久性和可靠性，能够在长期运行中保持稳定的性能。
4. 集热管应具有一定的强度和刚度，能够承受运行中的压力和振动。
5. 集热管应具有合理的价格和较长的使用寿命，能够降低整个太阳能光热发电系统的成本。
为了确保集热管的质量和性能，应采用以下测试方法：
1. 光学性能测试：测试集热管的光谱吸收比、反射比和透射比等光学性能参数，以评估其吸热性能。
2. 热性能测试：测试集热管的热效率、热损失等热性能参数，以评估其在不同条件下的性能表现。
3. 耐久性测试：通过长时间运行、温度循环、压力测试等方式对集热管进行耐久性测试，以评估其可靠性和寿命。
4. 环境适应性测试：对集热管进行极端环境条件下的测试，如高温、低温、湿度、沙尘等，以评估其在各种环境下的适应性。
5. 结构强度测试：对集热管的机械性能进行测试，如抗压强度、抗拉强度、弯曲刚度等，以评估其在运行中的稳定性和安全性。
通过以上测试方法，可以对太阳能光热发电站集热管进行全面的评估和检测，以确保其满足通用要求，为太阳能光热发电系统的稳定运行提供保障。
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温度／℃
【思考题】
根据热管的工作原理，你能设计出怎样采 用热管利用烟筒中烟尘热量的方案吗？
【实验总结】
热管的种类很多，普通的热管是有管芯的 热管。它是利用液体的表面张力使冷凝液回流 到蒸发端的。同学们有兴趣，可参阅有关资料。
这是一个定性半定量实验，因为没有计算 热管在空气中散热。
谢谢！
热管及其性能测试
热管是一种利用工质相变进行热量传递 的高效传热器件，其传热效率和输热能力是 一般传热器件的100～1000倍，被誉为热的 “超导体”，具有导热性好、结构简单、工 作可靠、温度均匀等优点，可用于传热、变 换热通量以及热控制等方面。用热管制成的 换热器结构紧凑、体积小、重量轻、传热温 差小、使用寿命长，已广泛应用在航天技术、 电子电器、能源动力、运输、化工、轻工、 冶金等领域。
比较实验表明：
• 1. 热管传热效率高。热管与铜管（形状、尺 寸、管材完全相同）。热源温度相同（沸水
99℃），冷凝用初始温度相同（室温）。经
实验传热效率比较，热管是铜管的40倍。 • 2. 热管基本上是等温体。加热30分钟后，热
管表面温度靠近热源处为80℃，靠近冷凝器 处为70℃。温差不大。
热管的应用
【实验目的】
• 1.了解热管的基本结构与工作原理。 • 2.掌握热管性能的测试方法，热电偶测温。 • 3.了解热管的应用。
【热管原理】
热管结构如图 所示，是由管壳、管 芯（用于冷凝液回流） 和工质组成的真空封 闭系统。
重力热管的制作和工作原理：封闭的管内
先抽真空，使内压达到1.3×10-3～1.3×10-4Pa
热管的基本特性是：
• 1. 相变传热，极高的传热效率；热阻极小， 当量导热系数极高；
• 2. 灵活多变的结构形式及型体尺寸；蒸发端 和冷凝端可以分隔很远；
• 3. 具有很好的等温表面；输入输出的热流密 度可以变化。
【实验装置】
实验装置如图所示， 包括支架、热管（管壳 材料为紫铜，内径为 3.5cm，壁厚为0.3cm， 长为110cm，工质为 水）、加热器（电热水 杯）、冷凝器、热电偶 和检流计等。
热管的应用十分广泛。根据热管的特性对 热管的应用举两个例子。 1、热管的一个重要特性是传热效率高
利用这一特点工业上可以用于节能减排、 废热的回收与利用。利用热管回收烟筒中烟的 热量，是把热管组放在烟筒中，回收烟尘的热 量给水加热。加热后的水可作为锅炉的预热水 或居民供暖，加以利用。
2、热管的另一重要特性是等温性
拉平温度是与热源和冷源分开的特点紧密 相关的。由于热管是趋向于在均匀温度下运行 的，因此可用它来减小物体不均匀加热区之间 的温度梯度。热管的这一特性应用到人造卫星 上。人造卫星是一部分向阳，而一部分背阴， 温差很大。把热管装在卫星上，可以使其阳面 和阴面的温度趋于均匀。
你能设计出应用 热管回收烟筒中 烟尘的热量吗？
左右，在此状态下充入少量水（管内容积的十分 之一左右）。热管下部的蒸发端被加热后，液体 因吸收热量而汽化为蒸汽。在微小压差作用下蒸 汽流向热管上部的冷凝端，并向外界释放出热量 后凝结成液体。该液体在重力作用下沿热管内壁 回流到蒸发端，并再次吸热汽化，此过程无限循 环完成传热。由于是相变传热，因此热管热阻很 小，其传热效率很高。另外由于管内工质处于饱 和状态，因此热管几乎是在等温下传递热量。
【实验内容】
1. 测量热管的传热功率 首先通电加热使加热器中的水沸腾，然后
将热管蒸发端放入加热器中，并垂直固定于支 架上，将质量为m的水倒入冷凝器中。t1时刻 用温度计测量冷凝器中水的温度T1。热管把热 量由底端（加热器）传到顶端（冷凝器），使 冷凝器中的水被加热。t2时刻用温度计再次测 量冷凝器中水的温度T2。
注：t1到t2的时间间隔取为30分钟，不计散热。
热管的平均传热功率 P 为
P Cm(T2 T1) t2 t1
其中C为水的比热容。 冷凝器温度不同，则传热功率不同，上
式给出的是t1到t2的时间间隔内热管的平均传 热功率。
2. 测量热管的等温性 采用热电偶和检流计测量热管外壁的温
度分布（热电偶已定标）。沿热管外壁由下 向上每间隔15cm为热电偶的一个触点，另 一个触点置于加热器的水中。记录各触点的 温度填入表中。画出温度分布曲线图。实验 表明，热管外壁每个触点的温度差别很小， 热管除两端外近似一个等温体。