熱管
heat pipe
定義:由管殼和端蓋組成,管內(nèi)充以適量的工作液體,抽成負(fù)壓后加以密封的換熱元件。在受熱端液體吸熱蒸發(fā)氣化,蒸氣流向冷卻端放出熱量凝結(jié)成液體,液體再沿管內(nèi)壁流回受熱端,如此循環(huán),熱量由一端傳至另一端。
學(xué)科:化工_化工裝備_化工設(shè)備_換熱設(shè)備
相關(guān)名詞:熱傳導(dǎo) 相變 蒸發(fā) 冷凝
圖片來源:視覺中國
【延伸閱讀】
熱管是一種采用相變換熱技術(shù)的散熱器件,它充分利用了熱傳導(dǎo)原理與相變介質(zhì)的快速熱傳遞性質(zhì),通過其內(nèi)部工作液體的蒸發(fā)與冷凝過程,實現(xiàn)熱量的迅速傳遞。熱管通常由殼體、吸附劑(吸液芯)和工作流體三部分組成。殼體一般采用金屬制成,內(nèi)部貼附有多孔的吸液芯,吸液芯可以利用毛細(xì)作用使工作液體在芯內(nèi)不受熱管位置的限制而移動。當(dāng)殼體抽成真空后,充入適量的工作液體并密封,即構(gòu)成一支熱管。
熱管的工作原理基于工質(zhì)在管內(nèi)的狀態(tài)變化實現(xiàn)熱量的傳輸。當(dāng)熱管一端受熱時,管內(nèi)的工質(zhì)會吸收熱量并汽化,形成蒸汽。蒸汽在管內(nèi)向另一端流動,遇到較冷的區(qū)域時會冷凝并放出潛熱。冷凝后的液體在毛細(xì)力和重力的作用下回流到加熱區(qū),繼續(xù)受熱汽化,如此往復(fù)循環(huán),將大量熱量從加熱區(qū)傳遞到散熱區(qū)。
熱管具有以下性能特點(diǎn):
1.熱管通過工質(zhì)的相變過程傳遞熱量,具有極高的傳熱效率。
2.熱管的導(dǎo)熱速度極快,表面溫度梯度很小,能夠?qū)崿F(xiàn)良好的均溫效果。
3.熱管的安裝過程簡單方便,無須復(fù)雜的連接和調(diào)試。
4.熱管在傳熱過程中不會引入外部物質(zhì),避免了交叉污染的風(fēng)險。
熱管因其高效傳熱和均溫性好的特點(diǎn),在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用:
1.熱管廣泛應(yīng)用于筆記本電腦、手機(jī)等電子設(shè)備的散熱器中,通過吸收熱源上的熱量并將其傳遞到遠(yuǎn)離熱源的冷端,實現(xiàn)高效的散熱效果。
2.熱管在工業(yè)和實驗室設(shè)備中作為溫度均熱器使用,幫助保持設(shè)備的溫度穩(wěn)定,提高工作效率。
3.熱管可用于空調(diào)和冷卻系統(tǒng)中,通過熱量的傳遞提高系統(tǒng)的效率并降低能源的消耗。
4.太陽能熱管集熱器通過吸收太陽能并將熱量傳遞到儲熱裝置中,實現(xiàn)太陽能的高效利用。
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