热管技术简介
热导管技术介绍
Qmax变化 比例
-10% -5% 0% 0%
6以上
热管设计时应尽量减少打扁的厚度，折弯的 角度，弧度，形成正段差 Heat Pipe Technology
13
Thermal Performance (Q-max of groove and composite Heat Pipe) 沟槽管 2.0~2.5 2.6~3.0 3.1~3.5 3.6~4.0 4.1~4.5 4.6以上 Qmax变化比例 -10% -8% -5% 0% 0% 0% 复合管 2.0~2.5 2.6~3.0 3.1~3.5 3.6~4.0 4.1~4.5 4.6以上 Qmax变化比例 30% 30% 30% 20% 10% 0%
高效导热技术——热管
林梓荣 Novark Technology Inc
Heat Pipe Technology
1
热管概述
• • • • • • • 热管应用的技术背景 热管的运行机理 热管的组成 热管毛细结构的类型 热管的特性 热管的需求 热管的制作流程
Heat Pipe Technology
5
热管毛细结构的类型
沟槽 （Groove）
粉末烧 结(Sinter) 纤维(Fiber)
网状 （Mesh）
Heat Pipe Technology
6
热管的特性
（1）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。导热系数是 铜的几十倍。 （2）优良的等温性；热管各处温度基本等于工质蒸汽是处于 饱和状态下的温度。 （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 。 （4）热流方向可逆性；即热管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 。 （5）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）适应性大，可按应用场合制作成不同的形状。
热管技术在航空领域的应用研究
热管技术在航空领域的应用研究第一章：热管技术的概述1.1 热管技术的概念及基本原理热管技术是一种高效的热传输技术，通过利用液体在低温处蒸发后高温处重新凝结来完成热传递。
热管技术具有高热传导能力、无动力驱动、无噪声、无污染等优点。
1.2 热管技术的种类目前，热管技术主要包括传统热管、微热管、超细微热管、新型复合热管等。
1.3 热管技术在航空领域的应用前景随着现代航空技术的迅速发展和航天事业的不断推进，热管技术逐渐引起航空工程领域的密切关注。
热管技术在航空领域中的应用前景十分广阔。
第二章：热管技术在航空发动机中的应用2.1 热管技术在航空发动机冷却系统中的应用航空发动机是飞机的核心动力部件。
其热问题一直是一个难以解决的问题。
热管技术应用于航空发动机冷却系统可有效解决热平衡问题，提高发动机运行效率。
2.2 热管技术在航空发动机燃烧室中的应用航空发动机的燃烧室是发动机的能量转换区域，其热问题对发动机的稳定运行和寿命影响较大。
通过使用热管技术，可以实现燃烧室的高效散热和温度均衡控制。
第三章：热管技术在航空装备中的应用3.1 热管技术在航空电子设备中的应用航空电子设备是飞机中的关键部件之一，其高温环境会对设备的性能和寿命产生很大影响。
热管技术的应用可以有效解决这一问题，提高电子设备的可靠性，延长使用寿命。
3.2 热管技术在航空仪表中的应用航空仪表是机组人员在飞行中进行控制的重要工具。
在高速飞行过程中，仪表产生的高温可能导致其性能降低。
热管技术的应用可有效解决这一问题，延长仪表使用寿命。
第四章：热管技术在航空航天器中的应用4.1 热管技术在航空航天器温度控制系统中的应用航天器的温度控制是影响其性能和寿命的关键因素。
在太空中，温度升高会导致航天器表面温度达到上千摄氏度，而降温则会导致器件工作异常。
热管技术可实现温度控制和热平衡，保障航天器的正常工作。
4.2 热管技术在航空航天器控制系统中的应用航天器的控制系统对于确保任务的安全和准确执行至关重要。
电子器件的热管理技术有哪些
电子器件的热管理技术有哪些在当今科技飞速发展的时代，电子器件的性能不断提升，集成度越来越高，其产生的热量也随之大幅增加。
如果不能有效地管理这些热量，将会严重影响电子器件的性能、可靠性和寿命。
因此，电子器件的热管理技术成为了电子领域中至关重要的研究课题。
一、风冷散热技术风冷散热是最为常见和传统的散热方式之一。
它主要依靠风扇产生的气流来带走电子器件产生的热量。
风扇通常安装在散热器上，通过旋转产生强制对流，将散热器表面的热量迅速带走。
散热器一般由金属材料制成，如铝或铜，具有良好的导热性能。
其表面通常设计有鳍片结构，以增加与空气的接触面积，提高散热效率。
风冷散热技术的优点是成本相对较低，安装和维护简单。
然而，它的散热能力有限，对于一些高功率、高热量的电子器件，可能无法满足散热需求。
此外，风扇运行时会产生噪音，在一些对噪音要求较高的场合可能不太适用。
二、液冷散热技术液冷散热是一种高效的散热方式，其散热效率通常高于风冷散热。
在液冷系统中，冷却液（如水、乙二醇溶液等）在泵的驱动下流经电子器件的发热部位，吸收热量后，再通过散热器将热量散发到外界环境中。
与风冷散热相比，液体的比热容较大，能够吸收更多的热量，从而实现更好的散热效果。
液冷散热技术可以分为直接液冷和间接液冷两种。
直接液冷是指冷却液直接与电子器件接触，进行热量交换；间接液冷则是通过中间的热交换器将电子器件产生的热量传递给冷却液。
液冷散热技术的优点是散热效率高、噪音低，但系统相对复杂，成本较高，且存在冷却液泄漏的风险。
三、热管散热技术热管是一种利用相变传热原理的高效传热元件。
热管内部通常填充有工作液体，如氨、水等。
当热管一端受热时，工作液体蒸发成气体，在微小的压差下流向另一端。
在另一端，气体冷却凝结成液体，同时释放出潜热。
液体再通过毛细作用或重力回流到受热端，如此循环往复，实现热量的快速传递。
热管具有极高的导热性能，能够在较小的温差下传递大量的热量。
它可以与风冷或液冷技术结合使用，进一步提高散热效果。
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。
电子元器件热管理技术综述
电子元器件热管理技术综述一、引言电子元器件热问题是研究电子设备性能、可靠性及寿命等的重要方面。
随着电子元器件的不断挑战极限，热问题越来越成为设计、制造和应用过程中面临的主要挑战之一。
因此，开发高效的电子元器件热管理技术成为重要的研究方向。
本文旨在对电子元器件热管理技术的一些进展进行综述，包括散热设计、热传导材料、液冷技术、透明导电膜等方面。
二、散热设计散热设计是目前电子元器件热管理的主要方法之一。
散热设计的目的是将端口和使用电器的热量有效地转移给环境。
一种常见的散热设计方法是采用散热器，该器件可提供更大的表面积，增加热量与环境接触面积。
为了提高散热器的散热效率，可使用铝和铜等高导热材料制成。
此外，散热器还可采用风扇等形式以达到更好的散热效果。
另一种散热设计方法是采用塔式散热器，当空间限制或需要设计一个冷却系统时，可采用该方法。
该散热器的原理是采用由一系列冷却塔构成的结构以增加散热面积，使得热量被透传。
其中，液态冷却的塔式散热器可采用热交换器或冷却液循环来实现更高的热传输效率。
三、热传导材料采用高导热材料与电子元件相接触，可有效地提高热传输效率。
目前常用的热传导材料有导电胶和热硅脂。
导电胶的优势在于极好的导热性能，可以通过填充空隙，将导致热不良的地方与散热器连接起来。
而热硅脂则是一种热传导性能良好的材料，可以实现两个部件之间的热传输。
此外，近年来，一些新型的热传导材料也在逐渐崭露头角，如碳纳米管等。
四、液冷技术液冷技术是另一种有效的电子元器件热管理技术。
相对于空气冷却，液冷可以提供更好的散热效果，并且可提供更大的热传输介质。
液冷技术的实现方式有多种，如热交换器、热管、热泵等。
其中，热管技术是一种新型的液冷技术，其原理是采用一种特殊的管，使内部的液体沿吸附量分布，从一个部分传热到另一个部分。
该技术具备适应性、高效性和可靠性等优点。
五、透明导电膜透明导电膜是近年来广泛研究的一种电子元器件热管理技术，其特点是可同时实现高透明度和良好的导电性能。
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。
热管技术在电子冷却中的应用
热管技术在电子冷却中的应用在电子设备发展的过程中，电路板的功率越来越高，需要更高效的冷却方式来保证设备的功率和寿命。
传统的散热方式已经无法满足需求，因此热管技术作为一种新型的散热方式被广泛应用于电子设备冷却中。
一、热管技术简介热管是由吸热剂、汽化空间、冷凝空间和导管四部分组成的热传输器件。
热管内充有高效工质，当电子设备被散热器散热时，散热器内的高效工质被热蒸发，蒸汽在热管内膜上凝结成液体，流回到热源，从而形成闭合的热循环。
这种热循环的流动，可以将热从热源迅速传导到散热器，并降低温度，达到了高效的冷却效果。
二、1. 电源模块冷却电源模块是电子设备中一个非常重要的组成部分，其内部电子元件运作过程中会产生大量的热量。
使用热管技术进行冷却处理，可以准确地散热并使电源模块的寿命得以延长，同时还能保证电源模块的安全性。
2. CPU冷却CPU是电子设备中的核心部件，其运行过程中会产生大量的热量。
如果CPU过热，会导致系统崩溃和数据丢失。
采用热管技术进行CPU冷却能够快速地将热量带走并保证CPU的稳定运行。
3. 显卡冷却显卡是电子设备中的一个非常重要的图像处理部件，其运行过程中也会产生大量的热量。
热管技术在显卡的冷却中发挥了重要的作用，能快速降温并维持显卡的稳定运行。
4. 光纤通信设备冷却光纤通信设备是具有高功率密度的设备，在运行时会产生大量热量，导致光学设备性能下降，短化其寿命。
采用热管技术进行冷却，能够快速地将热量带走，保证光学设备的稳定性能。
三、热管技术在电子设备中的优势1.高效的冷却效果热管技术能够将大量的热量迅速地带离热源，保证设备的有效运行，同时也具有很高的冷却效率。
2. 具有环保节能的优势热管技术在冷却过程中不需要使用机械泵，因此不会产生噪音和污染，同时也可以节省大量的电力，具有良好的环保节能效果。
3. 结构简单、稳定性高热管技术采用的是相变传热原理，结构简单，体积小，组装简单。
同时也不会因振动、晃动等因素减少其性能，稳定性非常高。
热管技术
高温热管
高温热管的应用：高温热管换热器
高温热管
高温热管换热器的优点： 传热性能好：热管换热器任意一个腔体内的 流动都是垂直外掠流动，而且两个腔体内的 流形很容易实现纯逆流流动，可以在不改变 冷、热流体入口温度的条件下，增大平均温 差，提高传热效果。 冷、热流体两侧的传热面积可以自由扩展。 传热面局部破坏时，能确保两流体彼此不渗 混合。
脉动热管
脉动热管： Pulsating Heat Pipe（PHP），也叫振 荡热管（Oscillating Heat Pipe，OHP） 将管内抽成真空并充入部分工质后,由于管径足够小, 管内将形成不均匀分布的汽柱和液柱。 在蒸发端，工质吸热产生汽泡，气泡膨胀升压推动 液柱和汽柱从蒸发段流向冷凝段，汽柱到冷凝段后 遇冷收缩并破裂，被冷凝成液体。 在压差推动下，冷却液体从冷凝段回流到蒸发段， 从而实现热量从热端到冷端的传递。
渠氏热管
渠玉芝发明的渠氏超导热管技术，被国外称之为“渠氏理论 传热技术”，已应用于我国的部分炼油厂、钢铁厂的余热回 收、电脑CPU的散热器、青藏两路冻土地带的路基加固处理 等方面，其传热和节能效果十分明显，已引起国外关注。
渠氏热超导管与上世纪60年代发展起来的常规热管完全不 同。常规热管是靠管内介质液态和气态的相变传递汽化潜能， 它受到温度和循环相变速度的限制，有热损，寿命也不高； 而渠氏热超导管的传热介质是由多种无机元素组成，在外因 热的激发下利用微粒子的高频率振动（每秒2亿次以上）传 递热量，无相变，热阻为零，故称为热超导。
脉动热管
脉动热管可以作为一种高效的导热元件广泛应用于 电子元器件冷却，如下图用于冷却多芯片模块的脉 动热管散热翅和用于cpu散热的无风扇散热器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
在冬季，管内工作介质由液态变为气态， 带走管内热量,使得土层储冷量增加；在暖季， 热管则停止工作，土层仍能保持冻结。
传热学教学课件
2003年
（4）电厂的热管式空气预热器
近一、二十年来，许多热力发电厂的空气 预热器改造为热管式，节2能003效/10果/8 明显。
（5）热管式太阳能集热器
（6）电子元器件的散热
传热学教学课件
2003年
2003/10/8
热管技术简介
传热学教学课件
2003年
一、热管的工作原理
热管是二十世纪七十年代发展起来的高效
传热元件，它将沸腾和凝2结003两/10种/8 相变换热过程 巧妙地结合在一起如图所示。
二、特点
传热学教学课件
2003年
（）热阻小、传热能力强
传热学教学课件
2003年
个人收集整理，仅供交流学习！
2003/10/8
计算表明，一根内、20外03/径10/分8 别为、，加热 段、冷凝段长度都为的钢—水重力热管的热阻 （管外对流换热热阻除外）是直径相同、长度 为的紫铜棒导热热阻的，即这种热管的传热能 力是紫铜棒的倍。
（）温差小
蒸发段与冷凝段的压力差非常小，所以蒸发 和凝结几乎是在相同的温度下进行的，这为微 小温差下的热量传递创造了条件。
传热学教学课件
2003年
（）适应温度范围广，工作温度可调 通过选择不同的热管工质和相容的管壳材
料，可以使热管适应在～2℃003温/10度/8 范围内工作。
（）热流密度可调 热管蒸发段和冷凝段的热流密度可以通过改
变蒸发段和冷凝段的长度或管外传热面积（如 加装肋片）来分别进行调节。
传热学教学课件
三、典型的应用
2003年
（）卫星的温度控制
热管最早在世纪年代2用003于/10卫/8 星的温度控制。
（）美国阿拉斯加输油管线的支撑
美国阿拉斯加永久 冻土带输油管道的热 管保护系统是迄今为 止最大的热管应用工 程，全线共用热管支。
传热学教学课件
2003年
（）青藏铁路高原冻土区路基的稳定
冻土在寒季就像冰一样冻结，随着温度的 降低体积发生膨胀，建在2上003面/10的/8 路基和钢轨就 会被“发胖”的冻土顶得凸起；到了夏季，融 化的冻土体积缩小，路基和钢轨又会随之凹下 去。冻土的冻结和融化反复交替地出现，路基 就会翻浆、冒泥，钢轨出现波浪形高低起伏， 对铁路运营安全造成威胁。