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熱管超導(dǎo)熱管使用條件
1、熱管安裝:常規(guī)熱管介質(zhì)依靠重力和熱對(duì)流運(yùn)動(dòng),使用時(shí)基本上要垂直或適當(dāng)傾斜安裝。而超導(dǎo)熱管不受此限制,可以水平安裝管可以向下彎曲。
2、導(dǎo)熱方向:常規(guī)熱管的導(dǎo)熱方向從上向下。而超導(dǎo)熱管的導(dǎo)熱方向不受限制,甚至有從下向上導(dǎo)熱的情況(例如,青藏公路防止凍土災(zāi)害的熱棒即屬此種)。
3、環(huán)境條件:常規(guī)熱管在零下30℃會(huì)凍裂,高于800℃則基本不能使用,其高溫限由傳熱介質(zhì)的承受能力決定。而超導(dǎo)熱管在零下70-1700℃環(huán)境都能運(yùn)行,其高溫限是由管材料決定的,金屬不能承受的溫度,可用耐熱的陶瓷、玻璃制成管件。
超導(dǎo)熱管特性
超導(dǎo)熱管具有高的導(dǎo)熱性。而超導(dǎo)熱管在零下70-1700℃環(huán)境都能運(yùn)行,其高溫限是由管材料決定的,金屬不能承受的溫度,可用耐熱的陶瓷、玻璃制成管件。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)。
為什么熱管導(dǎo)熱能力好
物體的吸熱、放熱是相對(duì)的,凡是有溫度差存在的時(shí)候,就必然出現(xiàn)熱從高溫處向低溫處傳遞的現(xiàn)象。熱管是利用介質(zhì)在熱端蒸發(fā)后在冷端冷凝的相變過程(即利用液體的蒸發(fā)潛熱和凝結(jié)潛熱),使熱量快速傳導(dǎo)。(3)熱管內(nèi)工質(zhì)的循環(huán)由毛細(xì)芯產(chǎn)生的毛細(xì)壓力驅(qū)動(dòng),無(wú)需外加動(dòng)力。一般熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成。熱管內(nèi)部是被抽成負(fù)壓狀態(tài),充入適當(dāng)?shù)囊后w,這種液體沸點(diǎn)低,容易揮發(fā)。管壁有吸液芯,其由毛細(xì)多孔材料構(gòu)成。熱管一端為蒸發(fā)端,另外一端為冷凝端,當(dāng)熱管一端受熱時(shí),毛細(xì)管中的液體迅速汽化,蒸氣在熱擴(kuò)散的動(dòng)力下流向另外一端,并在冷端冷凝釋放出熱量,液體再沿多孔材料靠毛細(xì)作用流回蒸發(fā)端,如此循環(huán)不止,直到熱管兩端溫度相等(此時(shí)蒸汽熱擴(kuò)散停止)。這種循環(huán)是快速進(jìn)行的,熱量可以被源源不斷地傳導(dǎo)開來。