热管的工作原理是什么

热管散热器的工作原理是什么？~

热管散热器一般是空心的，热管中有沸点很低的物质，在全封闭真空管内工质的汽、液相变来传递热量，具有极高的导热性 ，达到纯铜导热能力的近百倍，因高导热性被视为高.端的散热器的代表。文轩热能的热管散热器有沟槽管、金属网内壁与烧 结管3种制作工艺，材质一般有紫铜或黄铜，要根据不同的设计需求来定热管工艺或材质。

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。
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。
像笔记本中的热管，其实并不是真正的热管，只是纯铜质的导热原件而已

原理

在加热热管的蒸发段，管芯内的工作液体受热蒸发，并带走热量，该热量为工作液体的蒸发潜热，蒸汽从中心通道流向热管的冷凝段，凝结成液体，同时放出潜热，在毛细力的作用下，液体回流到蒸发段。这样，就完成了一个闭合循环，从而将大量的热量从加热段传到散热段。

当加热段在下，冷却段在上，热管呈竖直放置时，工作液体的回流靠重力足可满足，无须毛细结构的管芯，这种不具有多孔体管芯的热管被称为热虹吸管。热虹吸管结构简单，工程上广泛应用。

扩展资料：

一、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。

二、热管分类

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。

1、温度区分

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（450－1000℃）等。

2、回流动力区分

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、组合方式划分

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、结构形式区分

按结构形式区分，可分为普通热管、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。

5、功用划分

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。

参考资料：百度百科—热管原理

热管是一种具有高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管壳内工质的蒸发与凝结来传递热量，具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、可控制温度等一系列优点。由热管组成的热管换热器具有传热效率高、结构紧凑、流体阻损小、有利于控制露点腐蚀等优点。目前已广泛应用于冶金、化工、炼油、锅炉、陶瓷、交通、轻纺、机械等行业中，作为废热回收和工艺过程中热能利用的节能设备，取得了显著的经济效益。 

　　典型的重力热管如图所示，在密闭的管内先抽成真空，在此状态下充入适量工质，在热管的下端加热，工质吸收热量汽化为蒸汽，在微小的压差下,上升到热管上端，并向外界放出热量，凝结为液体。冷凝液在重力的作用下，沿热管内壁返回到受热段，并再次受热汽化，如此循环往复，连续不断的将热量由一端传向另一端。由于是相变传热，因此热管内热阻很小，

  

热管的高导热能力与银、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，所以能以较小的温差获得较大的传热率，且结构简单，具有单向导热的特点，特别是由于热管的特有机理，使冷热流体间的热交换均在管外进行，这就可以方便地进行强化传热。此外，由于热管内部一般抽成真空，工质极易沸腾与蒸发，热管启动非常迅速。

　　热管这种传热元件，可以单根使用，也可以组合使用，根据用户现场的条件，配以相应的流通结构组合成各种形式换热器，热管换热器具有传热效率高、阻力损失小、结构紧凑、工作可靠和维护费用少等多种优点，它在空间技术、电子、冶金、动力、石油、化工等各种行业都得到了广泛的应用。

热管是一个封闭容器，从封闭容器内抽出不凝结气体，形成真空，为了使热管能够很快地启动和很好地工作，要求管内始终保持一定的真空度，装有一定量的能够汽化的液体，并装有起毛细作用的吸液芯结构。管内工作液体在加热管吸热沸腾后汽化，蒸汽带着大量的热能进入冷凝端，然后进行凝结放热，把大量的热能传递给了冷凝端的冷流体。工质完成了把能力从加热段输送到冷凝端之后，以液态形式在吸液芯结构毛细泵的抽吸作用下，重新返回到加热段。重复这一过程，形成循环，使热管连续不断地工作，不断地传递热能，这就是热管的工作原理。
以上纯手打，摘自方彬．《热管节能减排换热器设计与应用》．第一版．化学工业出版社，2013年5月∶page 6.
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外部热源的热量，通过蒸发段的管壁和浸满工质的温度上升。液体温度上升，液面蒸发，直至达到饱和蒸气压，此时热量以潜热方式传给蒸气。蒸气段的饱和蒸气压随着液体温度上升而升高。在压差的作用下，蒸气通过蒸气通道流向低压且温度也较低的冷凝段，并在冷凝段的气液界面色冷凝，放出潜热。

相变传热。一端沸腾，一端冷凝

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曲阳县17874738617： “热管”原理 - ？
贺时参芪： 因为被加热的酒精等物质迅速汽化时,要吸收大量的热,所以温度不会很快升上去,另一端温度升高,是因为酒精蒸气等物质液化时放热

曲阳县17874738617： 什么叫热管原理 - ？
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曲阳县17874738617： 热管的工作原理是甚么？
贺时参芪： 电热管的工作原理是电流的热效应

曲阳县17874738617： 用物理学的知识来表达热管的工作原理 - ？
贺时参芪： 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端,如此循环不止,热量由热管一端传至另外一端.

曲阳县17874738617： 热管的传热的本领比一般金属高出几千信,甚至上万倍,它是怎样工作的呢 - ？
贺时参芪： 热管是利用相变原理传热的,俗称“相变换热器”: 1. 热管内部应该做成真空的环境; 2. 内部的操作介质要适合在指定的工作环境下; 3. 热管内部要做成毛细管状; 4. 工作时,介质由液态变成气态,在真空环境下,瞬间能将热量从一端传递至另一端,速度近音速,气态的介质在另一端冷却后变成液体,从毛细管瞬间回流到始发端,完成一个循环; 5. 热管是美国人70年代发明的,为了保护航天器的,直到今天为止,欧美、日本等国家都是禁止民间机构研制热管的,热管工业化做的最好的就是中国了.

曲阳县17874738617： 热管散热器的热管原理是怎样的? ？
贺时参芪： 热管原理 热管是一种传热性极好的人工构件,常用的热管由三部分组成:主体为一根封闭的金属管,内部有少量工作介质和毛细结构,管内的空气及其他杂物必须排除在外...

曲阳县17874738617： 导热管是怎么个工作原理? - ？
贺时参芪： 热管是一种特殊的传热元件,它充分利用了热传导原理与制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,引入散热器制造行业后,改变了 传统产品的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量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电机,同样可以得到满意的散热效果,使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决.

曲阳县17874738617： 热管是什么 - ？
贺时参芪： 中文名称:热管 英文名称:heat tube 定义:封闭的管壳中充以工作介质并利用介质的相变吸热和放热进行热交换的高效换热元件. 应用学科:电力(一级学科);通论(二级学科) 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 求助编辑百...