熱管技術(shù)在航空航天上的應(yīng)用在航空航天工業(yè)中,各類(lèi)航天器都面臨著一個(gè)共同的難題,那就是航天器正對(duì)著太陽(yáng)的部位溫度特別高,而背對(duì)太陽(yáng)的一側(cè)溫度又特別低,由于無(wú)法通過(guò)空氣的對(duì)流完成氣溫的調(diào)節(jié),因此這就導(dǎo)致兩部分的溫差高達(dá)300多攝氏度。在這樣的情況下,利用熱管技術(shù)可以快速實(shí)現(xiàn)兩部分溫差的平衡。將熱管安裝到航天器中,面對(duì)太陽(yáng)的一側(cè)是蒸發(fā)段一側(cè),背對(duì)太陽(yáng)的一側(cè)是凝結(jié)段一側(cè)。熱管的蒸發(fā)段在面對(duì)太陽(yáng)的一側(cè)吸收了大量熱量,其內(nèi)部的工作介質(zhì)蒸發(fā)后將熱量傳遞到冷凝段,并在冷凝段釋放熱量再次形成液態(tài)工作介質(zhì)流回蒸發(fā)段,然后再次進(jìn)行循環(huán)。這樣往復(fù)不停的循環(huán)就可以實(shí)現(xiàn)航天器兩側(cè)溫度的平衡,從而避免因溫差過(guò)大導(dǎo)致內(nèi)部系統(tǒng)故障。熱管散熱器的安裝相對(duì)簡(jiǎn)單,按照說(shuō)明書(shū)或?qū)I(yè)人員的指導(dǎo)操作即可。江蘇高效散熱熱管散熱器圖片
1、整體式換熱器特點(diǎn):(1)、傳熱效率高,熱管的冷、熱側(cè)均可根據(jù)需要采用高頻焊翅片強(qiáng)化傳熱,彌補(bǔ)一般氣—?dú)鈸Q熱器換熱系數(shù)低的弱點(diǎn)。(2)、有效地避免冷、熱流體的串流,每根熱管都是相對(duì)**的密閉單元,冷、熱流體都在管外流動(dòng),并由中間密封板嚴(yán)密的將冷、熱流體隔開(kāi)。(3)、有效的防止**腐蝕,通過(guò)調(diào)整熱管根數(shù)或調(diào)整熱管冷熱側(cè)的傳熱面積比,使熱管壁溫提高到**溫度以上。(4)、有效的防止積灰,換熱器設(shè)計(jì)可采用變截面結(jié)構(gòu),保證流體進(jìn)出口等流速流動(dòng),達(dá)到自清灰的目的。(5)、無(wú)任何轉(zhuǎn)動(dòng)部件,沒(méi)有附加動(dòng)力消耗,不需要經(jīng)常更換元件,即使有部分元件損壞,也不影響正常生產(chǎn)。(6)、單根熱管的損壞不影響其它的熱管,同時(shí)對(duì)整體換熱效果的影響也可忽略不計(jì)。2、分離式熱管換熱器的特點(diǎn):(1)、裝置的受熱段和放熱段可視現(xiàn)場(chǎng)情況而分開(kāi)布置,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳熱,這就給工藝設(shè)計(jì)帶來(lái)了較大的靈活性,也給裝置的大型化、熱能的綜合利用以及熱能利用系統(tǒng)的優(yōu)化創(chuàng)造了良好的條件。(2)、工作介質(zhì)的循環(huán)是依靠冷凝液的位差和密度差的作用,不需要外加動(dòng)力,無(wú)機(jī)械運(yùn)行部件,增加了設(shè)備的可靠性,也極大地減少了運(yùn)營(yíng)費(fèi)用。(3)、放熱段與受熱段彼此**。泰州鋁質(zhì)熱管散熱器市場(chǎng)熱管散熱器能有效降低設(shè)備的噪音,提供更加舒適的工作環(huán)境。
基本特性熱管是依靠自身內(nèi)部工作液體相變來(lái)實(shí)現(xiàn)傳熱的傳熱元件,具有以下基本特性。1、很高的導(dǎo)熱性熱管內(nèi)部主要靠工作液體的汽、液相變傳熱,熱阻很小,因此具有很高的導(dǎo)熱能力。與銀、銅、鋁等金屬相比,單位重量的熱管可多傳遞幾個(gè)數(shù)量級(jí)的熱量。當(dāng)然,高導(dǎo)熱性也是相對(duì)而言的,溫差總是存在的,不可能違反熱力學(xué)第二定律,并且熱管的傳熱能力受到各種因素的限制,存在著一些傳熱極限;熱管的軸向?qū)嵝院軓?qiáng),徑向并無(wú)太大的改善(徑向熱管除外)。
熱管是一種具有極高導(dǎo)熱性能的傳熱元件,1964年發(fā)明于美國(guó)洛斯-阿洛莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室(LosAlamosNationalLaboratory)并在上世紀(jì)60年代末達(dá)到理論研究高峰于70年代開(kāi)始在工業(yè)領(lǐng)域大量應(yīng)用。它通過(guò)在全封閉真空管內(nèi)工質(zhì)的汽、液相變來(lái)傳遞熱量,具有極高的導(dǎo)熱性,高達(dá)純銅導(dǎo)熱能力的上百倍,有"熱超導(dǎo)體"之美稱(chēng)。工藝過(guò)關(guān)、設(shè)計(jì)出色的熱管CPU散熱器,將具有普通無(wú)熱管風(fēng)冷散熱器無(wú)法達(dá)到的強(qiáng)勁性能。一、基本介紹熱管散熱器是利用熱管技術(shù)能對(duì)許多老式散熱器或換熱產(chǎn)品和系統(tǒng)作重大的改進(jìn)而產(chǎn)生出的新產(chǎn)品。散熱器的熱阻是由材料的導(dǎo)熱性和體積內(nèi)的有效面積決定的。實(shí)體鋁或銅散熱器在體積達(dá)到0.006m3時(shí),再加大其體積和面積也不能明顯減小熱阻了。對(duì)于雙面散熱的分立半導(dǎo)體器件,風(fēng)冷的全銅或全鋁散熱器的熱阻只能達(dá)到0.04℃/W。而熱管散熱器可達(dá)到0.01℃/W。在自然對(duì)流冷卻條件下,熱管散熱器比實(shí)體散熱器的性能可提高十倍以上熱管散熱器可降低設(shè)備的噪音。
熱管技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域很廣,冰箱、空調(diào)、蒸汽機(jī)、鍋爐等等,高技術(shù)領(lǐng)域像航空航天、飛機(jī)、船舶艦艇等,熱管材料有鋼焊管、鋁管、銅管、工程塑料管等,熱管介質(zhì)根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境有多種多樣的流體物質(zhì),可供科學(xué)家工程技術(shù)人員選擇,其中容易掌控、被人們了解性能的流體物質(zhì)就是“水”。工學(xué)意義上的熱管,是指具有一定強(qiáng)度、一定耐壓能力的管道材料,由于管內(nèi)介質(zhì)與管外介質(zhì)存在溫度差,能利用管道壁傳導(dǎo)熱量,實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)外介質(zhì)交換熱量的目的,這種熱傳導(dǎo)原理應(yīng)用稱(chēng)之為熱管技術(shù)。根據(jù)需要由管道內(nèi)外介質(zhì)溫度差方向的改變,能夠?qū)崿F(xiàn)管道內(nèi)外熱量交換方向的改變,這就是熱管技術(shù)既用于加熱換熱,也能用于制冷換熱的物理原理。所以說(shuō),工學(xué)意義上的熱管,根據(jù)使用環(huán)境需要,有的是用在加熱換熱設(shè)備上,有的是用在制冷換熱設(shè)備上,這些都稱(chēng)之為工學(xué)意義上熱管技術(shù)應(yīng)用?,F(xiàn)在被人們了解的熱管應(yīng)用莫過(guò)于室內(nèi)冬季取暖、夏季空調(diào)制冷了,這其實(shí)**是熱管應(yīng)用很小的一方面。熱管技術(shù)應(yīng)用于場(chǎng)道工程未來(lái)將會(huì)有非常廣闊的前景,例如,在機(jī)場(chǎng)跑道上使用熱管技術(shù)就是非常好的應(yīng)用實(shí)例。因?yàn)?,低碳環(huán)保的價(jià)值觀,已經(jīng)深入人心,利用太陽(yáng)能熱水、地下溫水,開(kāi)發(fā)利用的技術(shù)價(jià)值極為廣大。熱管散熱器體積小、重量輕,便于安裝和搬運(yùn)。麗水筆記本熱管散熱器
熱管散熱器能減少設(shè)備的故障率。江蘇高效散熱熱管散熱器圖片
1熱管及熱管換熱器熱管主要是由管殼與管內(nèi)的工作介質(zhì)所組成,首先要求這兩種物質(zhì),必須是化學(xué)相容的,即不起化學(xué)反應(yīng),不得生成新的物質(zhì),這主要是由工作介質(zhì)的性能指標(biāo)保證。熱管的工作介質(zhì)一般要有十余項(xiàng)要求,其中化學(xué)相容是首要的性能,除此之外,熱管的工作介質(zhì)還必須具有安全方面的性能指標(biāo),即必須是無(wú)毒,不易燃和不易爆等的要求,這些都是熱管工作壽命和安全的指標(biāo)。另外,目前熱管在傳熱性能方面的指標(biāo)是夠高的,對(duì)增能熱管來(lái)說(shuō)那就更高了。單管熱管的傳導(dǎo)速率是很高的,金屬和非金屬的導(dǎo)熱速率取決于材料的導(dǎo)熱系數(shù)、溫度梯度、正交于溫度梯度的截面積,以金屬銀為例,其值在415W/m2·K左右,“水鋼熱管”是銀的幾百倍到上千倍,而增能熱管又是“水鋼熱管”的7倍左右。對(duì)單管熱管要有這樣高的傳導(dǎo)速率,管殼外部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)很重要,即必須有足夠的對(duì)流換熱的流速和足夠大的擴(kuò)展面積,即有極高的傳熱系數(shù),否則足夠高的傳導(dǎo)速率是很難實(shí)現(xiàn)的。具體來(lái)說(shuō)是取決于管外的加熱段與冷卻段的熱冷流體相對(duì)管外翅片的流速的大小和翅片表面積的大小,所以一般熱管管外都采用翅化表面,即管外都采用翅片管形式,而且盡量采用大的翅化比來(lái)設(shè)計(jì)熱管。江蘇高效散熱熱管散熱器圖片