热管技术-管芯的构造型式
热管技术概述1PPT课件

工作原理
热管由密闭容器、吸液芯结构和少量的工作流体组成,这 种工作流体与其自身的蒸汽处于平衡状态,即饱和状态。 一段热管可分为蒸发段、绝热段和冷凝段。外界热源通过 管壁和吸液芯进入蒸发段,使吸液芯中的工作流体蒸发汽 化。在蒸汽压力的作用下气体通过绝热段进入冷凝器,凝 结为液体后,通过散热器释放出汽化潜热。冷凝后的液体 在吸液芯弯月形间隙产生的毛细压力作用下回流到蒸发段。 这样,热管便持续不断地将蒸发段运送到冷凝段。只要有 足够的毛细压力使冷凝物回流到蒸发器中,这一过程便可 不断循环往复下去。
≈Rwall,e+Rwick,e+Rwick,c+Rwall,c
热管测试——实验室与设备
功能 热管原型制作 热管测试 主要设备
热性能测试
热管测试——热反应测试
热管测试
最大热负荷和热阻测试
热管测试
热性能测试设备
热管测试
最大热负荷
要测量一根热管的最大 热负荷,通常要将热管置于 模拟的理想环境下测试。沿 热管设置热电偶监测热管的 温度变化。测试时,逐渐提 高热输入的量,同时保持运 行温度恒定,在蒸发段温度 达到极限之前,便可得到最 大热负荷,即热管的最大热 传量。
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人:XXXXXX 时 间:XX年XX月XX日
通过实验测量计算热阻的公式为:Rhp=(Te,ave-Tc,ave)/Q 其中
RHP =热管热阻
Te,ave =蒸发段的温度
Tc,ave =冷凝段的温度 Q=热负荷,输入功率
热管数据表
描述-1 用途——沟槽型热管以纯水为工作流体,适用于
热管技术及原理

热管原理热管技术是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件,它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。
热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业,自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式,采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机,同样可以得到满意效果,使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决,开辟了散热行业新天地。
从热力学的角度看,为什么热管会拥有如此良好的导热能力呢?物体的吸热、放热是相对的,凡是有温度差存在的时候,就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。
从热传递的三种方式:辐射、对流、传导,其中热传导最快。
热管就是利用蒸发制冷,使得热管两端温度差很大,使热量快速传导。
一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。
热管内部是被抽成负压状态,充入适当的液体,这种液体沸点低,容易挥发。
管壁有吸液芯,其由毛细多孔材料构成。
热管一段为蒸发端,另外一段为冷凝端,当热管一段受热时,毛细管中的液体迅速蒸发,蒸气在微小的压力差下流向另外一端,并且释放出热量,重新凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段,如此循环不止,热量由热管一端传至另外一端。
这种循环是快速进行的,热量可以被源源不断地传导开来。
热管的基本工作典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽成1•3×(10负1---10负4)Pa的负压后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。
管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),根据应用需要在两段中间可布置绝热段。
当热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。
高温热管 吸液芯形式

高温热管吸液芯形式
高温热管吸液芯形式是指高温热管中用于吸收和传输液体的芯部结构。
高温热管是一种高效的传热元件,能够将热量快速传递,广泛应用于各种高温环境下的热控制和热管理。
在高温热管中,吸液芯起着关键的作用,其形式直接影响到热管的性能和可靠性。
高温热管吸液芯形式的种类较多,常见的主要有:
1.网状吸液芯:由金属网或非金属网构成的吸液芯,液体在网状结构中流动,
实现热量的传输。
2.片状吸液芯:由金属片或非金属片叠合构成的吸液芯,液体在片层之间的
空隙流动。
3.烧结吸液芯:通过金属粉末烧结形成的多孔吸液芯,液体在多孔结构中流
动。
4.泡沫吸液芯:由金属或非金属泡沫制成的吸液芯,液体在泡沫的孔洞中流
动。
这些吸液芯形式各有特点,适用于不同的高温热管应用场景。
选择合适的吸液芯形式需要根据实际需求,如工作温度、压力、传热效率等因素进行综合考虑。
总之,高温热管吸液芯形式是指高温热管中用于吸收和传输液体的芯部结构。
常见的吸液芯形式包括网状、片状、烧结和泡沫等类型。
在实际应用中,选择合适的吸液芯形式是确保高温热管性能和可靠性的关键。
热管的技术资料

五、均溫板與迴路式熱管
生產均溫板(Vapor Chamber)之設備 均溫板關鍵技術 迴路式熱管(Loop Heat Pipe)關鍵技術
生產均溫板之設備
☆.工件成型模具及設備 ☆. 潔淨清洗設備 ☆. 真空燒結爐設備 ☆. 真空焊接爐設備 ☆. 測漏儀器 ☆. 注料設備 ☆. 除氣、封焊設備 ☆. 拋光研磨設備
老化
彎壓
整型
பைடு நூலகம்
清洗
烘乾
包裝
出貨
品管流程及管制重點
進料
規格 數量 外觀
發料
規格 數量
切管
尺寸 外觀
縮頭
尺寸 外觀
清洗
外觀 PH 電阻
燒銲
尺寸 外觀
縮尾
尺寸 外觀
穿網
貼壁 尺寸 外觀
退火
真空 溫度 氣體 時間
充填
真空 溫度 水量 尺寸
整型
整直 外觀
烘乾
溫度 含水
OK
半成品測試
溫度差 熱傳量
彎管
尺寸 外觀
3 mm 4 mm 5 mm 6 mm 8 mm
2
2.5
3
3.5
4
Thickness (mm)
熱管應用:折彎、壓扁、段差
四、熱管信賴度測試
☆加速老化、 ☆冷熱循環、 ☆冷熱衝擊、 ☆洩漏率測試、 ☆強度(爆破)測試、 ☆壽命測試。
☆加速老化測試
Log2(MTBF Hours of operation at Top)
☆熱傳量
ΔT=(T1-T2)(℃)
Qmax Input Power(W)
☆熱反應
Temperature(℃)
T1 T2 Thermal response
热管应用

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。
热管技术

(1)产生不凝性气体
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。
(2)工作液体物性恶化
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。
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2.2. 热管的工作过程
如图:当热管的一端受热时毛细芯中的液 体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另 一端放出热量凝结成液体,液体在沿多孔 材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循 环往复,热量便从一端传到了另一端! 在这一热量转移的过程中,具体包含了以 下六个相互关联的过程: (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) 是冷凝后的工作液回流到蒸发段。
什么叫毛细极限?
在热管运行中,当热管中的汽体液 体的循环压力降与所能提供的最大 毛细压头达到平衡时,该热管的传 热量也就达到了最大值。如果这时 加大蒸发量和冷凝量,则会因毛细 压头不足使抽回到蒸发段的液体不 能满足蒸发所需要的量,以致会发 生蒸发段吸液芯的干涸和过热。导 致壳壁温度剧烈升高,甚至“烧 毁”。
由于热管具有导热性能好、结构简单、工作可靠、温度均匀 等良好性能.热管是传热领域的重大发明和科技成果,给人 类社会带来巨大的实用价值。
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1.2简历
热管原理最早由美国工程师在1942年提出。 20世纪60年代初,开始研究和试制,最早被用于航天器与核 反应堆。 20世纪70年代,热管初次作为热能回收装臵应用于暖通行业。 80年代以后, 热管换热器的研制工作迅速开展。回转型、 分离型等新的结构型式相继出现,并日趋大型化。 近年来,工业中的广泛实际应用使热管换热器在余热利用领 域中脱颖而出。其结构形式多样,使用方式灵活,特别适用 于中、低温排气的余热回收。最近热管换热器在蓄能技术方 面又有了新的应用。 随着工业技术的发展,特别是考虑到现代能源形势的需要, 热管技术正越来越广泛地渗入到各个工业领域中,如:在航 空航天、核动力、太阳能、电子科技、冶金、建材、化工等 领域发挥着越来越重要的作用。
热管换热器(热管换热器)

Principle and design of heat exchanger 2015
4)热管的型式 ① 吸液芯热管:冷凝的工作液体依靠毛细多孔材料(吸液芯)的毛细抽吸力返回到 加热段(蒸发段)
Principle and design of heat exchanger 2015
b. 液体流动
冷凝液通过毛细作用返回蒸发段内的流动为层流流动,并主要 受摩擦阻力支配,由动量引起的压差可以忽略,且受重力的影响 (当管不水平放置时); 无吸液芯的热管即靠重力回流。
c. 压力分布
整个热管工作过程类似自 然循环系统;通过正确选择热 管材料、工质和几何参数,以 使所产生的毛细压差满足循环 的要求,并完全超过重力作用 使热管的安放和使用不受重力 场方向和大小的影响。
Principle and design of heat exchanger 2015
换热器
原理与设计
Principle and design of heat exchanger
Principle and design of heat exchanger 2015
3.5 热管换热器
热管换热器是一种新型、高效、节能换热器,广泛使用于航天航空业,并逐步 用于加热炉对流室烟气余热回收中。它是由数根热管组成的。热管外部装有翅片以 提高传热效果。热管管束中间装有隔板,冷、热流体分别在隔板的两侧流动,通过 热管进行热量传递。
Principle and design of heat exchanger 2015
即在cosθe=1(θe=0°),cosθc=0(θc=90°)时,ΔPcap:有最大值为:
常见热管的结构介绍

第一章常见热管的结构介绍热管是依靠封闭管壳内工质相变来实现传热的元件,它具有优良的等温性、热流密度可变性、很高的导热性、热流方向的可逆性、恒温性、热二极管与热开关性以及很好的环境适应性等基本特性[29]。
热管的这些优良特性使其应用潜力极其广阔,随着热管种类的不断增加,热管结构也变得越来越复杂。
经过几十年的发展,热管结构由单根热管演变出多根热管组成的换热器,再由整体式热管换热器逐渐演变出分离式热管换热器、毛细泵回路热管和脉动热管,在分离式热管换热器的基础上又演变出热环系统、复杂热管系统和两相流分离式热管。
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和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 普通热管图1.1 热管管内汽-液交界面质量流、压力和温度沿管长的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的不利影响,真空度可达到1.3×(10-1~10-4)Pa,管内充以适量的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的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的几何形状布置而设置的。
沿整个热管长度,气液交界处的气相和液相之间的静压差与该处的局部毛细压差相平衡,所以热管正常工作的必要条件是:△pc ≥△pl +△pv +△pg式中△pc——毛细压头是热管内部工作液体循环的推动力,以克服蒸汽从蒸发段流向冷凝段的压力降;△pv——冷凝液体从冷凝段流回蒸发段的压力降;△pl——和重力场对液体流动的压力降;△pg——△pg视热管在重力场中的位置而定,可以是正值、负值或为零。
热管虽是一种传热性能极好的元件,热管传热能力的上限值会受到一种或几种因素的限制,称为热管的传热极限或工作极限。
这些极限主要有毛细力、声速、携带、沸腾、冷冻启动、连续蒸汽、蒸汽压力及冷凝极限等等[32]。
1.1.2 分离式热管国外分离式热管换热器的研制开始于20世纪80年代l 1l。
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热管技术是1963年美国LosAlamos国家实验室的G.M.Grover发明的一种称为“热管”的传热元件,它充分利用了热传导原理与致冷介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。
热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业,自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式,采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机,同样可以得到满意效果,使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决,开辟了散热行业新天地。
从热力学的角度看,为什么热管会拥有如此良好的导热能力呢?物体的吸热、放热是相对的,凡是有温度差存在的时候,就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。
从热传递的三种方式:辐射、对流、传导,其中热传导最快。
热管就是利用蒸发制冷,使得热管两端温度差很大,使热量快速传导。
一般热管由管壳、吸液芯和端盖组成。
热管内部是被抽成负压状态,充入适当的液体,这种液体沸点低,容易挥发。
管壁有吸液芯,其由毛细多孔材料构成。
热管一段为蒸发端,另外一段为冷凝端,当热管一段受热时,毛细管中的液体迅速蒸发,蒸气在微小的压力差下流向另外一端,并且释放出热量,重新凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段,如此循环不止,热量由热管一端传至另外一端。
这种循环是快速进行的,热量可以被源源不断地传导开来。
热管的基本工作典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽成1.3×(10负1---10负4)Pa的负压后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。
管的一端为蒸发段(加热段),另一端为冷凝段(冷却段),根据应用需要在两段中间可布置绝热段。
当热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。
如此循环不己,热量由热管的一端传至另—端。
热管在实现这一热量转移的过程中,包含了以下六个相互关联的主要过程:(1)热量从热源通过热管管壁和充满工作液体的吸液芯传递到(液---汽)分界面;(2)液体在蒸发段内的(液--汽)分界面上蒸发;(3)蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段;(4)蒸汽在冷凝段内的汽.液分界面上凝结:(5)热量从(汽--液)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使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。
热管的基本特性热管是依靠自身内部工作液体相变来实现传热的传热元件,具有以下基本特性。
(3)很高的导热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。
与银、铜、铝等金属相比,单位重量的热管可多传递几个数量级的热量。
当然,高导热性也是相对而言的,温差总是存在的,可能违反热力学第二定律,并且热管的传热能力受到各种因素的限制,存在着一些传热极限;热管的轴向导热性很强,径向并无太大的改善(径向热管除外)。
(2)优良的等温性热管内腔的蒸汽是处于饱和状态,饱和蒸汽的压力决定于饱和温度,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,即以较小的加热面积输入热量,而以较大的冷却面积输出热量,或者热管可以较大的传热面积输入热量,而以较小的冷却面积输出热量,这样即可以改变热流密度,解决一些其他方法难以解决的传热难题。
(4)热流方向酌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。
此特点可用于宇宙飞船和人造卫星在空间的温度展平,也可用于先放热后吸热的化学反应器及其他装置。
(5)热二极管与热开关性能热管可做成热二极管或热开关,所谓热二极管就是只允许热流向一个方向流动,而不允许向相反的方向流动;热开关则是当热源温度高于某一温度时,热管开始工作,当热源温度低于这一温度时,热管就不传热。
(6)恒温特性(可控热管) 普通热管的各部分热阻基本上不随加热量的变化而变,因此当加热量变化时,热管备部分的温度亦随之变化。
但人们发展了另一种热管——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,这样可使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。
(7)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,以适应长距离或冲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)。
上图表示了热管管内汽-液交界面形状,蒸气质量流量,压力以及管壁温度 T w 和管内蒸气温度 T v 沿管长的变化趋势.沿整个热管长度,汽-液交界处的汽相与液相之间的静压差都与该处的局部毛细压差相平衡。
△ Pc(毛细压头—是热管内部工作液体循环的推动力,用来克服蒸汽从蒸发段流向冷凝段的压力降△ Pv,冷凝液体从冷凝段流回蒸发段的压力降△Pl和重力场对液体流动的压力降(△Pg可以是正值,是负值或为零,视热管在重力场中的位置而定)。
因此,△Pc ≥ △Pl +△ P v +△ Pg是热管正常工作的必要备件。
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。
(1)按照热管管内工作温度区分热管可分为低温热管(—273---0℃)、常温热管(0—250℃)、中温热管[250---450℃)、高温热管(450一1000℃)等。
[2)按照工作液体回流动力区分热管可分为有芯热管、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。
(3)按管壳与工作液体的组合方式划分(这是一种习惯的划分方法)可分为铜—水热管、碳钢。
水热管、铜钢复合—水热管、铝—丙酮热管、碳钢·荣热管、不锈钢.钠热管等等。
(4)按结构形式区分可分为普通热管、分离式热管、毛纫泵回路热管、微型热管、平板热管、径向热管等。
(5)按热管的功用划分可分为传输热量的热管、热二极管、热开关、热控制用热管、仿真热管、制冷热管等等。
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。
碳钢-水热管正是通过化学处理的方法,有效地解决了碳钢与水的化学反应问题,才使得碳钢—水热管这种高性能、长寿命、低成本的热管得以在工业中大规模推广使用。
影响热管寿命的因素很多,归结起来,造成效管不相容的主要形式有以下三方面,即:产生不凝性气体:工作液体热物性恶化:管壳材料的腐蚀、溶解。
(1)产生不凝性气体由于工作液体与管完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冲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,传热能力降低甚至失效。
(2)工作液体物性恶化有机工作介质在一定温度下,会逐渐发生分解,这主要是由于有机工作液体的性质不稳定,或与壳体材料发生化学反应,使工作介质改变其物理性能,如甲苯、烷、烃类等有机工作液体易发生该类不相容现象。
(3)管壳材料的腐蚀、溶解、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。
这类现象常发生在碱金属高温热管中。
热管制造1 热管零部件及其加工热管的主要零部件为管壳、端盖(封头)、吸液芯、腰板(连接密封件)四部分。
不同类型的热管对这些零部件有不同的要求。
2 管壳热管的管壳大多为金属无缝钢管,根据不同需要可以采用不同材料,如铜、铝、碳钢、不锈钢、合金钢等。
管子可以是标准圆形,也可以是异型的,如椭圆形、正方形、矩形、扁平形、波纹管等。
管径可以从2mm到200mm,甚至更大。
长度可以从几毫米到l00米以上。
低温热管换热器的管材在国外大多采用铜、铝作为原料。
采用有色金属作管材主要是为了满足与工作液体相容性的要求。
3 端盖热管的端盖具有多种结构形式,它与热管舶连接方式也因结构形式而异。
端盖外圆尺寸可稍小于管壳。
配合后,管壳的突出部分可作为氩弧焊的熔焊部分,不必再填焊条,焊口光滑乎整质量容易保证。
旋压封头是国内外常采用的一种形式,旋压封头是在旋压机上直接旋压而成,这种端盖形式外型美观,强度好、省材省工,是一种良好的端盖形式。
4 吸液芯结构吸液芯是热管的一个重要组成部分。
吸液芯的结构形式将直接影响到热管和热管换热器的性能。
近年来随着热管技术的发展,各国研究者在吸液芯结构和理论研究方面做了大量工作,下面对一些典型的结构作出简赂的介绍。
1.管芯型式一个性能优良的管芯应具有:(1)足够大的毛细抽吸压力,或较小的管芯有效孔径(2)较小的液体流动阻力,即有较高的渗透率(3)良好的传热特性,即有小的径向热阻.(4)良好的工艺重复性及可靠性,制造简单,价格便宜。
管芯的构造型式大致可分为以下几类:(1)紧贴管壁的单层及多层网芯此类管芯多层网的网层之间应尽量紧贴,网与管壁之间亦应贴合良好,网层数有l至4层或更多,各层网的目数可相同或不同.若网层多,则液体流通截面大,阻力小,但径向热阻大;用细网时毛细抽吸力大但流动阻力亦增加.如在近壁因数层用粗孔网,表面一层用细孔网,这样可由表面细孔网提供较大的毛细抽吸压力,通道内的粗孔网使流动阻力较小,但并不能改善径向热胆大的缺点.网芯式结构的管芯可得到较高的毛细力和较告的毛细提升高度,但因渗透率较低,液体回流阻力较大,热管的轴向传热能力受到限制.此外其径向热阻较大,工艺重复性差又不能适应管道弯曲的情况,故在细长热管中逐渐由其它管芯取代。
(2)烧结粉末管芯由一定目数的金属粉末烧结在管内壁面而形成与管壁一体的烧结粉末管芯,也有用金属丝网烧结在管内壁面上的管芯.此种管芯有较高的毛细抽吸力,并较大地改善了径向热阻,克服了网芯工艺重复性差的缺点,但因其渗透率较差,故轴向传热能力仍较轴向槽道管芯及干道式管芯的小.(3)轴向槽道式管芯在管壳内壁开轴向细槽以提供毛细压头及液体国流通道,槽的截面形状可为矩形,梯形,圆形及变截面槽道,槽道式管芯虽然毛细压头较小,但液体流动阻力甚小,因此可达到较高的轴向传热能力,径向热阻较小,工艺重复性良好,可获得精确幼儿何参数,因而可较正确地计算毛细限,此种管子弯曲后性能基本不变,但由于其抗重力工作能力极差,不适于倾斜(热端在上)工作对于空间的零重力条件则是非常适用的,因此广泛用于空间飞行器。