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          導熱管的相容性及壽命!導熱管的基本特性!

          2019-11-05

          導熱管的相容性是指熱管在預期的規劃壽命內,管內作業液體同殼體不發作顯著的化學反響或物理改動,或有改動但不足以影響熱管的作業功能。相容性在熱管的應用中具有重要的意義。只要長時間相容性杰出的熱管,才能保證穩定的傳熱功能,長時間的作業壽命及工業應用的可能性。碳鋼-水熱管正是通過化學處理的辦法,有用地處理了碳鋼與水的化學反響問題,才使得碳鋼—水熱管這種高功能、長壽命、低成本的熱管得以在工業中大規模推行使用。影響熱管壽命的要素很多,歸結起來,造成效管不相容的主要方式有以下三方面,即:發作不凝性氣體;作業液體熱物性惡化;管殼資料的腐蝕、溶解。

          ⑴發作不凝性氣體因為作業液體與管殼資料發作化學反響或電化學反響,發作不凝性氣體,在熱管作業時,該氣體被蒸汽流吹掃到沖凝段集合起來形成氣塞,從而使有用冷凝面積減小,熱阻增大,傳熱功能惡化,傳熱才能降低甚至失效。

          ⑵作業液體物性惡化有機作業介質在一定溫度下,會逐漸發作分解,這主要是因為有機作業液體的性質不穩定,或與殼體資料發作化學反響,使作業介質改動其物理功能,如甲苯、烷、烴類等有機作業液體易發作該類不相容現象。

          ⑶管殼資料的腐蝕、溶解作業液體在管殼內連續活動,同時存在著溫差、雜質等要素,使管殼資料發作溶解和腐蝕,活動阻力增大,使熱管傳熱功能降低。當管殼被腐蝕后,引起強度下降,甚至引起管殼的腐蝕穿孔,使熱管徹底失效。這類現象常發作在堿金屬高溫熱管中。

          導熱管的根本特性!

          導熱管是依托本身內部作業液體相變來完成傳熱的傳熱元件,具有以下根本特性。

          導熱性:

          熱管內部主要靠作業液體的汽、液相變傳熱,熱阻很小,因而具有很高的導熱才能。與銀、銅、鋁等金屬相比,單位重量的熱管可多傳遞幾個數量級的熱量。當然,高導熱性也是相對而言的,溫差總是存在的,不可能違反熱力學第二定律,并且熱管的傳熱才能受到各種要素的限制,存在著一些傳熱極限;熱管的軸向導熱性很強,徑向并無太大的改善(徑向熱管除外)。

          導熱管

          等溫性:

          熱管內腔的蒸汽是處于飽滿狀態,飽滿蒸汽的壓力決定于飽滿溫度,飽滿蒸汽從蒸騰段流向冷凝段所發作的壓降很小,依據熱力學中的方程式可知,溫降亦很小,因而熱管具有優秀的等溫性。

          可變性:

          熱管能夠獨立改動蒸騰段或冷卻段的加熱面積,即以較小的加熱面積輸入熱量,而以較大的冷卻面積輸出熱量,或者熱管能夠較大的傳熱面積輸入熱量,而以較小的冷卻面積輸出熱量,這樣即能夠改動熱流密度,處理一些其他辦法難以處理的傳熱難題。

          可逆性:

          一根水平放置的有芯熱管,因為其內部循環動力是毛細力,因而任意一端受熱就可作為蒸騰段,而另一端向外散熱就成為冷凝段。此特點可用于宇宙飛船和人造衛星在空間的溫度展平,也可用于先放熱后吸熱的化學反響器及其他設備。

          開關功能:

          熱管可做成熱二極管或熱開關,所謂熱二極管便是只允許熱流向一個方向活動,而不允許向相反的方向活動;熱開關則是當熱源溫度高于某一溫度時,熱管開始作業,當熱源溫度低于這一溫度時,熱管就不傳熱。

          恒溫特性:

          普通熱管的各部分熱阻根本上不隨加熱量的改動而變,因而當加熱量改動時,熱管各部分的溫度亦隨之改動。但人們發展了另一種熱管——可變導熱管,使得冷凝段的熱阻隨加熱量的添加而降低、隨加熱量的減少而添加,這樣可使熱管在加熱量大幅度改動的情況下,蒸汽溫度改動極小,完成溫度的控制,這便是熱管的恒溫特性。

          環境適應性:

          熱管的形狀可隨熱源和冷源的條件而改動,熱管可做成電機的轉軸、燃氣輪機的葉片、鉆頭、手術刀等等,熱管也可做成分離式的,以適應長距離或沖熱流體不能混合的情況下的換熱;熱管既能夠用于地面(重力場),也可用于空間(無重力場)。


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