重力热管工作原理

热管工作原理示意图热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室的乔治格罗佛(George 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。

目录基本简介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。

现在常见于cpu的散热器上。

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来看（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。

热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端，当热管一端受热时，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。

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。

热管工作原理示意图热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)国家实验室的乔治格罗佛(George 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。

目录基本简介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。

现在常见于cpu的散热器上。

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来看（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。

热管一端为蒸发端，另外一端为冷凝端，当热管一端受热时，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。

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。

热管的特性，结构与工作原理/heatpipe04/02/2007-2-27/72277735314.htm晨怡热管从热力学的角度来看，物体的吸热、放热是相对的，凡是有温差存在时，就必然发生热从高温处传递到低温处，这是自然界和工程技术领域中极普遍的一种现象，而热传递的方式有三种：辐射、对流、传导，其中以热传导为最快。

1963年美国Los Alamos 国家实验室的G.M.Grover 发明了一种称作为『热管』的传热组件，它充分利用热传导原理与致冷介质快速热传递性质，透过热管将发热物体的热量迅速传递到体外，导热能力超过了任何已知金属的导热能力。

热管的特性：1.热管传热能力高因为热管的传热主要靠工质相变过程中吸收．释放气化潜热和蒸汽流的传热，所以它的传热能力较其他导热材料高几十倍。

2.热管的均温特性好热管工作时，管内蒸汽处于饱和状态，蒸汽流动和相变时的温差小，所以沿热管蒸发端表面的温度梯度很小，可自动地形成均匀的热流温度。

3.具有可变热流密度的能力由于热管中的蒸发和冷凝空间是分开的，若在蒸发端输入高热流密度，则在冷凝端可得到低的输出热流密度，实现“热变压器”的作用。

4.具有良好的恒温特性采用一种充有惰性气体的可控热管，当输入端的热量变化时，因蒸汽压力的变化使冷凝端的冷凝面积改变，以维持热源温度的恒定。

热管典型结构以及工作原理：热管由管壳﹑吸液芯和工质组成，热管的工作段可分为蒸发段，绝热段和冷凝段三部分。

当蒸发端收热时，通过管壁使浸透于细液芯中的工质蒸发，蒸汽在蒸发和冷凝端之间所形成的压差作用下流向冷凝端，由于冷凝端受到冷却作用，蒸汽凝结为液体，释放汽化潜能。

冷凝后的气体，靠吸液芯与液体相结合所产生的毛细力作用，将冷凝液输送回蒸发段，以形成工作循环。

热管规格如下：直径mm 长度mm 备注3 0-280 圆热管烧结/ 铜网4 0-280 圆热管烧结/ 铜网5 0-280 圆热管烧结/ 铜网热管工质特性如下表：液芯类型：单层.多层丝网格吸液芯，烧结粉末吸液芯，轴向槽道吸液芯，组合型吸液芯。

热管的工作原理
热管是一种利用液体对热量的高效传导来传递热量的热传导器件。

它由密封的
金属管组成，内部充满了一定量的工作流体，通常是液态铜、水、甲烷等。

热管的工作原理基于液体在热力学条件下的相变和对流传热。

当热管的一端受热时，工作流体吸收热量，从液态转变为气态，然后在管内对
流传热，将热量传递到另一端。

受热端的温度升高使得工作流体的压力增加，从而将气态的工作流体推向冷却端。

在冷却端，工作流体释放热量，从气态转变为液态，然后再次被吸收到受热端，形成闭合的热量传递循环。

热管的工作原理可以用来解释其高效的热传导特性。

相比于固体材料，液态工
作流体的相变和对流传热能够大大提高热管的传热效率。

此外，热管还具有自动调节的特性，当受热端温度升高时，工作流体的压力增加，从而增加了对流传热的速度，从而能够更快地将热量传递到冷却端。

热管的工作原理还使其具有一定的温度均衡能力。

在受热端和冷却端温差较大时，热管能够快速将热量从受热端传递到冷却端，从而实现温度均衡。

这使得热管在一些需要温度稳定的应用中具有很大的优势，比如在电子设备散热、太空航天器件散热等方面。

总的来说，热管的工作原理基于液态工作流体的相变和对流传热。

它具有高效
的热传导特性、自动调节能力和温度均衡能力，使得其在热管理领域具有广泛的应用前景。

随着科学技术的不断发展，相信热管在未来会有更多的创新和应用。

热管的工作原理及基本特性热管是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。

热管原理 - 工作原理从热力学的角度看，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，蒸汽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。

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。

如此循环不止，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。

热管工作原理热管是一种利用液体的相变过程来传导热量的热传导器件。

它由密封的金属管内部充满了工质，工质可以是液态或气态。

热管的工作原理基于以下几个关键过程：蒸发、传热、凝结和回流。

首先，当热管的一端加热时，工质在该端蒸发。

蒸发过程中，工质吸收热量并转化为气态，形成饱和蒸汽。

这些蒸汽由于压力差被推动，向热管的冷端传输。

其次，蒸汽在热管内部传输热量。

热管内部的壁面具有较高的温度，而蒸汽具有较高的热容，因此蒸汽会将热量传递给管壁，使管壁的温度升高。

接着，当蒸汽接触到冷端的管壁时，它会凝结成液态。

凝结过程中，蒸汽释放出热量，这些热量通过管壁传递到冷端。

最后，凝结成液态的工质由于重力和毛细作用的影响，会回流到热管的热端，重新参与蒸发过程。

这个回流过程是热管能够持续传导热量的关键。

总结一下，热管的工作原理可以概括为：热管一端加热，工质蒸发形成蒸汽，蒸汽传输热量到热管的冷端，蒸汽在冷端凝结成液态，液态工质回流到热端再次蒸发，如此循环往复。

热管具有许多优点，其中包括高传热效率、均匀的温度分布、无需外部动力、可靠性高等。

它在许多领域中得到了广泛的应用，例如电子设备散热、航天器件散热、温控系统等。

需要注意的是，热管的工作原理受到一些因素的影响，例如工质的选择、热管的几何结构、工作温度范围等。

不同的应用场景可能需要不同类型的热管来满足特定的需求。

总之，热管是一种高效的热传导器件，通过利用工质的相变过程来传输热量。

了解热管的工作原理有助于我们更好地理解其应用和优势，并在实际工程中合理地设计和使用热管。

热管技术原理
热管技术是一种高效的热传递技术，它利用液体在管内的蒸发和凝结过程，将热量从一个地方传递到另一个地方。

热管由内部充满工作流体的密闭管道组成，工作流体通常是一种易于蒸发和凝结的液体，如水、乙醇、氨等。

热管的工作原理可以简单地概括为：热管的一端吸收热量，使工作流体蒸发，蒸汽在管内传递到另一端，然后在那里冷却凝结，释放热量。

热管技术的优点在于它具有高效、可靠、轻便、无噪音、无污染等特点。

热管可以在各种环境下工作，包括真空、重力、高温、低温等条件下。

热管还可以用于各种应用，如电子散热、太阳能热水器、空调、冷却器等。

热管的工作原理可以通过以下几个步骤来解释：
1. 蒸发：当热管的一端吸收热量时，工作流体开始蒸发。

蒸发过程中，工作流体从液态变为气态，吸收热量。

2. 传热：蒸汽在管内传递到另一端，这个过程中，蒸汽会带走热量，从而将热量从一端传递到另一端。

3. 冷凝：当蒸汽到达另一端时，它会冷却凝结成液态，释放热量。

这个过程中，工作流体从气态变为液态，释放热量。

4. 回流：凝结后的工作流体会通过毛细作用回流到热管的另一端，
重新开始蒸发过程。

热管技术是一种高效、可靠、轻便、无噪音、无污染的热传递技术，它可以在各种环境下工作，并且可以用于各种应用。

热管技术的应用前景非常广阔，它将在未来的各个领域中发挥重要作用。

热管的工作原理
热管是利用液体的相态变化来传导和调节热量的一种器件。

它由内壁光滑的密闭金属管组成，内部充满了一定量的工作介质，常见的工作介质有水、乙醇等。

热管的工作原理主要包括热传导和相变传热两个过程。

首先，在热管的一个端口处加热，热量通过热源传导到热管内的工作介质。

工作介质吸收热量后变为高温高压的气体状态，由于压强的增加，气体由热源端向另一端运动。

在运动过程中，高温气体通过碰撞方式将热量传递给热管内壁，壁面再将热量传递给管壁外的冷却介质。

这个过程就是热传导过程。

接着，在冷却端，冷却介质吸收热量后变为低温低压的气体状态，由于压强的减小，气体被吸收到工作介质内部，并且在工作介质的作用下液化成液体。

液体通过毛细作用沿着内壁上升，返回热源端，重新参与热传导过程。

这个过程就是相变传热过程。

通过热传导和相变传热的交替作用，热管能够将热量从热源端快速传导到冷却端，实现热量的均匀分布和快速传输。

由于热管内壁光滑，并且工作介质在管内自行循环，不存在内部传热阻力，所以热管具有传热效率高、传热距离远、体积小、可靠性好等优点，被广泛应用于各个领域的热管理和热传导装置中。

重力热管换热器课程设计目录第一章概述1.1课题的背景1.2国内外热管的应用1.3本课题主要研究内容第二章重力热管换热器的理论基础2.1重力热管的工作原理2.2重力热管的组成2.3重力热管的基本特性第三章环肋管、直肋管、光管的传热计算 3.1烟气及空气参数的确定3.1.1翅片管的应用计算3.1.2纵肋管的应用计算3.2计算结果汇总3.2.1换热器外形结构图3.2.2热管热力计算设计程序3.3经济效益比较第四章结论参考文献附：NFA ：管束最小流通面积 ｎ：热管数ｍ：换热器纵深排数 E ：迎风面宽度 B ：管排数α：蒸发换热系数f η:肋片效率1β:肋化比fl ：翅片长度f η：翅片效率fd：翅片外径f δ：翅片厚度1ε：管外污垢系数fe h ：管外有效换热系数c fS：空气侧翅片间距cf δ：空气侧翅片节距hQ：烟气放出热量hft ：烟气定性温度h fS：烟气侧翅片间距h f δ：烟气侧翅片节距fh ：流体换热系数1ψ:气液阻断系数H A ：每米长热管管外总表面积fA ：每米长热管的翅片表面积S ：横向管子中心距HU：总传热系数 mt ∆：对数平均温差c R :外部对流换热热阻o δ：壁厚hHA ：加热侧总传热面积ct 2：冷空气出口温度 od ：光管外径第一章 概述在众多的传热元件中，热管是人们所知的最有效的传热元件之一。

它可将大量的热量通过其很小的截面积远距离的传输而无需外加动力。

近年来热管技术飞快发展，特别是热管换热器在余热回收方面取得了良好的效果。

1.1 课题的背景能源工业是国民经济的基础产业，是实现现代化的物质基础，世界各国都把建立可靠、安全、稳定的能源供应保障体系作为国民经济的战略问题之一。

随着经济的高速增长和人民生活水平的不断提高，世界各国对能源的需求量急剧增长。

1997年全世界一次能源消费量(不包括生物能)己超过130亿吨标煤，其中石油占39.1%，天然气占23%，煤炭占27.6%，核电占7.45%。