吸液芯工质导热系数-PPT精品课件.ppt
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1、cvglpppp二二.两相闭式热虹吸管两相闭式热虹吸管 两相闭式热虹吸管又称为重力热管。两相闭式热虹吸管又称为重力热管。与普通热管原理一样,但不同的是热管内与普通热管原理一样,但不同的是热管内没有吸液芯,冷凝液的回流主要是靠自身没有吸液芯,冷凝液的回流主要是靠自身的重力作用,因此,热虹吸管的作用有一的重力作用,因此,热虹吸管的作用有一定的方向性:冷凝段位置必须高于蒸发段。定的方向性:冷凝段位置必须高于蒸发段。其结构简单、制造方便、成本低廉、而且其结构简单、制造方便、成本低廉、而且传热性能优良、工作可靠,因此在地面上传热性能优良、工作可靠,因此在地面上的各类传热设备中都可以作为高效传热元的各类传
2、热设备中都可以作为高效传热元件,其应用领域非常广泛。件,其应用领域非常广泛。两相闭式热虹吸管两相闭式热虹吸管三三.旋转热管旋转热管 旋转热管的概念是由旋转热管的概念是由Gray于于1969年首次提出的。旋转热年首次提出的。旋转热管的显著特征是热管自身是旋管的显著特征是热管自身是旋转件,因而可以用于所有需要转件,因而可以用于所有需要冷却散热的旋转零部件,如电冷却散热的旋转零部件,如电机转子,发动机电动机转轴等机转子,发动机电动机转轴等的冷却,具有实际应用价值。的冷却,具有实际应用价值。四四.分离式热管分离式热管 分离式热管结构示意图 分离式热管的结构如左图所示,其分离式热管的结构如左图所示,其蒸
3、发段和冷凝段是分开的,通过蒸汽上蒸发段和冷凝段是分开的,通过蒸汽上升管和液体下降管连通形成一个自然循升管和液体下降管连通形成一个自然循环回路。环回路。分离式热管的冷凝段必须高于蒸发分离式热管的冷凝段必须高于蒸发段,液体下降管与蒸汽上升管之间会形段,液体下降管与蒸汽上升管之间会形成一定的密度差,这个密度差所能提供成一定的密度差,这个密度差所能提供的压头与冷凝段和蒸发段的高度差密切的压头与冷凝段和蒸发段的高度差密切相关,它用以平衡蒸汽流动和液体流动相关,它用以平衡蒸汽流动和液体流动的压力损失,维系着系统的正常运行而的压力损失,维系着系统的正常运行而不再需要外加动力。不再需要外加动力。分离式热管最大
4、的特点是冷凝段和蒸发段可以较远距离分离式热管最大的特点是冷凝段和蒸发段可以较远距离安装,从而使得冷热流体完全隔离,避免了相互渗漏的问安装,从而使得冷热流体完全隔离,避免了相互渗漏的问题题,安全性能较经典热管大为提高。,安全性能较经典热管大为提高。六六.微型热管及小型热管微型热管及小型热管微型热管横截面示意图 定义定义:微型热管被定义为液汽交界面的平均曲率在数量:微型热管被定义为液汽交界面的平均曲率在数量上和液体总流通截面水力半径的倒数相当的一种热管。典上和液体总流通截面水力半径的倒数相当的一种热管。典型的微型热管有凸面、锐角的截面型的微型热管有凸面、锐角的截面(例如多边形例如多边形),水力半径
5、,水力半径范围为范围为10500m。其典型横截面形状。其典型横截面形状如上图所示如上图所示。对于小。对于小型热管,其最小截面直径为型热管,其最小截面直径为1mm数量级。数量级。七、毛细泵回路七、毛细泵回路 热管作为高效的传热元件已广泛应用于各个领域,然而在地面上,如果热管热管作为高效的传热元件已广泛应用于各个领域,然而在地面上,如果热管的蒸发段位于冷凝段之上,其传热能力就将受到限制,毛细泵回路可以解决这一的蒸发段位于冷凝段之上,其传热能力就将受到限制,毛细泵回路可以解决这一问题,其基本工理与普通热管的基本原理相似,但其可处于任何位置长距离有效问题,其基本工理与普通热管的基本原理相似,但其可处于
6、任何位置长距离有效换热。换热。其概念首先是由美国其概念首先是由美国NASA Lewis研究中心的研究中心的Stenger于于1966年提出的,可有年提出的,可有效地用于小温差、长距离、无附加动力的热量回收,也可用于航天器的热管理系效地用于小温差、长距离、无附加动力的热量回收,也可用于航天器的热管理系统,并可能使大型航天器的热管理系统出现巨大的变革。统,并可能使大型航天器的热管理系统出现巨大的变革。毛细泵回路以其独特的工作方式工作,具有以下工作特点:(1)具有较高的传热能力具有较高的传热能力(2)具有优良的控温特性具有优良的控温特性(3)热分享特性热分享特性(4)压力灌注特性压力灌注特性 (5)
7、热二极管特性热二极管特性 毛细泵回路的研究已经成为目前研究的热点之一,它在空间站、现代通讯卫星、大功率宇宙飞船、电子元器件的冷却方面都有着广阔的应用前景。吸液芯工质的容积吸液芯总容积 WntQR91 K/WnnRR 从图中可以看出:当工作温度低时,最易出现粘性极限及声速极限。而在高温下则应防止出现毛细极限及沸腾极限。故热管的工作点必须选择在包络线的下方。什么叫连续流动极限?什么叫连续流动极限?对于小热管,如微型热管,对于小热管,如微型热管,以及工作温度很低的热管,热管以及工作温度很低的热管,热管内的蒸气流动可能处于自由分子内的蒸气流动可能处于自由分子状态或稀薄、真空状态。这时,状态或稀薄、真空
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