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什么是热管,什么是热管换热器(为什么在青藏铁路的两侧)

03-05 互联网 未知 投稿

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1、“热管”是什么?为什么在青藏铁路的两侧,要插满金属棒?

导热最快的金属管

这是两根铜管,先把它们盖在感温胶纸的下方,然后分别往露出的那端放上一颗冰块,仅仅过去了几秒钟,上方胶纸已经呈现出了明显的黑色,而这时下方的变色才刚刚开始。

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接着,再拿来两根铜管,并在它们的表面涂上感温材料,将其放入热水当中,随着时间的推移,我们能看到右侧管子的底部最先开始变色,但是,就在它仅仅完成了1/3时,左边的管子已经在不知不觉间全部变成了黄色。

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通过以上两个实验,我们不难发现,这两根管子虽然都是铜管,但导热率差的可不是一星半点,这是什么原因呢?

原来,导热快的那个根本就不是普通的铜管,而是散热器中的常客——热管

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cpu散热器中的热管

热管内部的特殊构造

把它从中间切掉一片,我们能清楚地看到其内部构造,和印象中的光滑内壁不同,它的里面有一层粗糙的,凹凸不平的“多孔结构”,这是用来干嘛的呢?

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切开后的热管

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热管的内部构造

如果拿干燥的纸巾沾一下热管的横截面,你会发现,接触的那部分纸张变湿了,可是用力甩一甩,并没有液体流出,难道说水分都藏在了多孔结构里?

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卫生纸能沾出热管中的水分

热管的工作原理

答案是肯定的,当管道的一端开始升温后,里面的液体会蒸发成气体,这些气体携带着热量从中间的通道流向管子的另一端,因为这侧的温度较低,气体会凝结成液体,并将热量释放出来,又因为烧结而成的“吸液芯”具有毛细作用,也就是说,它会像毛巾吸水一样,把冷凝段的液体送回到蒸发段,如此一来,就形成了一个循环,把热量源源不断地散发出去。

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热管中形成的循环

从理论上讲,热管的导热率在4000到100000瓦每米每开,而固态铜的导热系数只有401瓦每米每开,这样就不难理解,为什么视频开头的两根铜管差距悬殊了。

现在,回想一下刚刚提到的循环过程,“毛细作用”无疑是重要的一步,那试想一下,如果把管子竖直摆放,冷却段在上,加热段在下,是不是仅靠重力就能实现液体的回流了?

另一种热管

在我国修建的青藏铁路的两侧,就插着这种“无芯重力热棒”。只不过,它们的作用不再是“散热” 而是“保冷”

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铁路旁的热棒

因为在寒冷的冬季,外界气温要低于土壤的温度,这会让地下的“冻土”融化,路基也跟着下沉,铁路的危险性大大增加。

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冻土

为此,设计师们苦心研究,找到了不少给冻土降温的方法,安装热管就是其中之一。

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热棒的三段结构

整根管子可以分为三段,首先是埋在永久冻土里的“吸热段”,在温度升高后,里面的工作液体就蒸发成了气体,它在经过“绝热段”后,来到了地表以上的“散热段”,这里不仅温度低,风也很大,寒风从散热片中吹过,能够轻易带走管子中的热量,与此同时,气体也凝结成了液体,并在重力的作用下流回底端,如此循环往复,路基始终能保持在一个低温环境中。

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散热段的热棒

而到了暖季,外界的温度要大于土壤的温度,但是,因为热棒中的“散热段”始终没有工作液体 ,空气中的热量也就无法反向传递给冻土层。因此,不论外面是冷是热,热棒都能自主地调整工作状态,让地下的冻土一直冻着。

2、什么是热管

什么是热管?

热管是一种高效传热元件。把一支金属管的两端密封起来,向管内注入适量的工作液,抽成真空,就形成一支热管。

热管的工作原理是什么

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。

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。

热管的原理是什麼?

当热管的一端置於较高温处而让另一端在较低温处时,传热现象便开始产生。热由高温处首先穿过金属管壁进入毛细物体中,毛细物体内的工作液受热开始蒸发。

蒸发后的汽体聚集在蒸发部份的中空管内,同时向热管的另一端流动。由於热管的另一端接触到较低温处,当汽体到达较冷的另一端时便开始冷凝,在此时热量就由汽体穿过毛细物体,工作液及金属管壁而传入较低温部份。因此热管在较低温的部份便称之为冷凝部份(Condenser)。在冷凝部份内原先由蒸发部份蒸发的汽体又凝结成了液体,这些冷凝后的液体因毛细现象(Capillarypumping)的作用自冷凝部份又流回了蒸发部份,如此流体循环不息,热量由高温处便传到了低温处,这便是热管的传热原理。

本文关键词:什么是热管理材料,什么是热管理模块,什么是热管背板空调,什么是热管式换热器,什么是热管的传热极限。这就是关于《什么是热管,什么是热管换热器(为什么在青藏铁路的两侧)》的所有内容,希望对您能有所帮助!更多的知识请继续关注《犇涌向乾》百科知识网站:http://www.029ztxx.com!

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