部分：热管及热管换热器

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1、第一部分热管及热管换热器热管——简单讲，以真空相变原理工作的一种极其高效的传热元件实验对比热管的研究背景当今传热工程面临两大问题：研究高绝热材料和高导热材料。具有良好导热性的材料有铝[(λ＝202W/m•℃)]、柴铜[λ＝385W/m•℃]、和银：λ＝410W/m•℃)]，但其导热系数只能达到102W/m•℃的数量级，远不能满足某些工程中的快速散热和传热需要，热管的发明就解决了这一问题。热管的相当导热系数可达105W/m•℃的数量级．为一般金属材料的数百倍乃至上千倍。它可将大量热量通过很小的截面积远距离地传输而无需外加动力。由于热管具有导热性能好、结构简单、工作可靠、温度均匀等良好

2、性能．热管是传热领域的重大发明和科技成果，给人类社会带来巨大的实用价值。卫星传热例子1热管技术回顾（发展史）1.1国际情况1944年，美国通用发动机公司，R.SGaugler首先提出热管设想及概念。用于冷冻装置专利。1963年，LosAlamos国家实验室的G.M.Grover独立发明类似传热元件，并付诸实践，测试、64年发表论文正式命“HeatPipe”。证明了其“超导热性”。实验为5200W不锈钢——钠有芯热管。1965年，美Cotter首次提出较完整的热管理论1967年，LosAlamos国家实验室将一不锈钢——水热管放入人造卫星，空间零重力传热试验成功。从此，各国科学家纷纷

3、研究，热管技术大发展。1969年，日本、前苏联发明不同种类热管，如可变导热管，旋转热管等。1970年，美国出现商品热管。空间到地面，开始应用。最著名：阿拉斯加输油管线支撑，112000根氨热管，9——23米，保证永冻土。1974年后，热管换热器应用于节能及新能源开发，美、日领先。1980年，美Q-Dot公司热管余热锅炉，日帝人公司锅炉给水预热器，然后回转式、分离式等新结构出现，日趋大型化及工业化。1984年，Cotter微型热管理论。出现毛细泵热管、回路热管等应用航天及电子工业。长距离挠性热管等应用特殊场合。1990年后热管在理论、实验、结构、应用等方面长足发展，尤其今天，节能减排

4、中发挥巨大作用。1973年德国斯图加特（Stuttgart)第一届国际热管会议，以后分别在不同国家举行，现已召开十五次，其中两次在中国举行。2010年4月，第十五届国际热管会议(15thInternationalHeatPipeConference)在美国南卡罗来纳州召开。本届会议论文大会报告：1、环路热管；2、芯结构和工质；3、环路热管的建模；4、热虹吸管；5、热管的基础和建模；6、空间热管和技术；7、小型热管；8、平板热管和蒸汽腔；9、特殊热管和技术；10、脉动热管；11、热管的工业应用。从论文来看，环路热管、脉动热管和特殊热管等仍然是当今热管研究的热点，热管的结构和工质改进等

5、仍是提高热管性能和适用性的重要议题。1970年后，热管性能研究。空间飞行器、高温热管及可控硅散热方面应用研究。1976年12月7日，在卫星上首次应用热管取得了成功；我国气象卫星也应用了热管，取得了预期的效果。1980年后，热管研究重点转向节能及能源利用领域。相继开发了气气式热管换热器、热管余热锅炉、高温热管蒸汽发生器、高温热管热风炉等。从1987到1991年．我国先后在四川、福建、北京、浙江、河北等地8台130t／h以上电站锅炉上应用了大型热管换热器，回收烟气余热加热锅炉鼓风空气。1990年后，碳钢——水两相闭式热虹吸管研究走在世界前列。热管研究及应用领域不断拓宽，航天、化工、动力

6、、冶金、建筑、食品等几乎各个领域。我国的热管技术工业化应用的开发研究发展迅速，学术交流活动也十分活跃。1983年哈尔滨第一届全国热管会议直到2010年深圳第十二届全国热管会议，推动我国热管事业发展。热管骗子例子1.2中国情况1983年开始研究，参加第一届热管会议，东北热管协会理事单位。汽车热管采暖装置热管式锅炉节能消烟装置硫酸工业热管换热器内燃机排气蒸发喷射节能装置热管式可控硅散热器研究热管热风炉平板及多槽道微热管研究真空相变供热装置及系统热管锅炉及真空相变锅炉异形分离式热管研究1.3吉林大学（原吉林工大）研究进展2热管工作原理2.1热管的组成（典型热管）管壳、吸液芯、工质图2.1

7、热管示意图1—管壳；2—管芯；3—蒸汽腔；4—工作液热管：是一种传热性极好的人工构件，常用的热管由三部分组成：主体为一根封闭的金属管（管壳），内部空腔内有少量工作介质（工作液）和毛细结构（管芯），管内的空气及其他杂物必须排除在外。热管工作时利用了三种物理学原理：⑴在真空状态下，液体的沸点降低；⑵同种物质的汽化潜热比显热高的多；⑶多孔毛细结构对液体的抽吸力可使液体流动。从传热状况看，热管沿轴向可分为蒸发段，绝热段和冷凝段三部分。热管的管壳是受压部件，要求由高导热率、