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热管散热的原理是什么？
优质回答铜管散热的原理是利用金属铜优秀的导热性和铜管中液体的冷凝转换导出主板中的热量。
铜管为中空设计，内置少量的水或其他化学物质，当主板高于临界温度时，散热铜管内的水蒸气便会顺着毛细结构将热量从主板上带走；而当水蒸气降温液化后，又会开始循环回流。
热管散热器由密封管、吸液芯和蒸汽通道组成。吸液芯环绕在密封管的管壁上，浸有能挥发的饱和液体。这种液体可以是蒸馏水，也可以是氨、甲醇或丙酮等。充有氨、甲醇、丙酮等液体的热管散热器在低温时仍具有很好的散热能力。
扩展资料：
热管散热器具有如下优点：
1、热响应快，它转移热量的能力比相同尺寸和重量的铜管要大1000多倍;
2、体积小和重量轻;
3、散热效率高，可简化电子设备的散热设计，如变风冷为自冷;
4、不需外加电源，工作时不需专门维护;
5、具有很好的等温性，热平衡后，其蒸发段和冷却段的温度梯度相当小，可近似认 为是0;
6、运行安全可靠，不污染环境。
参考资料来源：百度百科--热管散热器
热管工作原理
优质回答热管就是利用蒸发制冷，使得热管两端温度差很大，使热量快速传导。
在热管未工作前，工质的液面与管心平齐。当发热元件与蒸发段接触后，便将热量传给管壁、管心和工质；工质受热后吸收汽化潜热变为蒸汽，蒸发段的蒸汽压力高于冷凝段，因此两端形成压力差，该压差驱动蒸汽从蒸发段到冷凝段。蒸汽在冷凝段冷凝时放出汽化潜热，通过管心、管壁传到热管的散热器。
由于蒸发的原因，在蒸发段的工质液面进入管心的毛细孔内形成弯月面，在这里形成毛细泵力，将冷凝液抽回到蒸发段，完成一个工作循环。只要工质的流动不中断和保证足够的毛细泵力，热管可长期地工作。
热管的特性：
1、传热能力强由于热管的传热主要依靠工作液（含液态金属）的相变吸收和释放大量的汽化潜热和高速蒸汽流动的传热。而用于热管的多数工作液体（或液体金属）的汽化潜热都很大，故不需要很多的蒸汽量就能带走大量的热量。
2、温性好热管表面温度分布取决于蒸汽的温度分布、相变时的温差以及管壁与毛细心温差等。蒸汽处于饱和状态时，蒸汽流动和相变时的温差很小，而管壁和毛细心均较薄，因此，热管的表面温度梯度很小，当热流密度很低时，可达到很高的等温表面。热管的当量导热系数越大，其等温性就越好。其当量导热系数可以是相同材料的几十倍，甚至几百倍。
3、具有热流密度可变换的能力由于热管中蒸发和冷凝的空间是分开的，因此可以实现热流密度的变换，在蒸发段可用高热流密度输入，而在冷凝段可以用低热流密度输出，反之也可以。这种变换比例可以在较大的范围内进行控制。
4、具有恒温特性当热管内充以一定比例的惰性气体时，可以通过改变冷凝段的散热面积来适应传热量的变化，达到使蒸发段热源温度恒定在某一特定温度的恒温目的。
内容参考：百度百科-热管原理
套管换热器工作原理和结构？
优质回答热管的工作原理
热管是一种充填了适量工作介质的真空密封容器,是一种高效传热元件,主要由管芯、管壳和工质组成。热管的制作过程是先将管密闭,抽成负压,在此状态下充入少量液体工质。热管的内壁有同心圆筒式的金属丝网(或其他多孔介质),称为吸液芯,吸液芯内充满液体工质,当热量传入热管的蒸发段时,工作介质吸热蒸发流 向冷凝段,在那里介质蒸汽被冷却,释放出汽化潜热,冷凝变成液体,然后在多孔吸液芯的毛细力或重力的作用下返回蒸发段,如此反复循环, 通过工质的相变和传质实现热量的高效传递。管芯与工质是组成热管的最重要的两个部分。管芯一方面把工质液体分布到整个蒸发段和冷凝段,另一方面提供冷凝液回流的方式和动力。传统的热管研究常常根据热虹吸管的原理研究重力热管,而没有什么特殊的管芯,只是对管的内部进行一些清洗或是氧化处理。现在,越来越多的科研机构致力于管芯结构的研究,尤其是毛细结构的管芯,例如丝网均匀管芯、槽道管芯和组合管芯。热管中工质的选用要考虑到蒸汽运行的温度范围[2],以及工质与管芯和管壳材料的相容性问题。在合适的温度范围和相容性的前提条件下,还要根据热管内工质热流所受到的相关的各种热力学限制来选择工质的种类和充装量。这些限制有黏性限、声速限、毛细限、携带限和沸腾限等。
热管的特性
(1)优良的导热性。由于热管以潜热形式进行传热,所以和银、铜、铝等金属相比,单位重量的热管可传递几个数量级的热量。(2)具有低热阻的等温面。热管运行时, 冷凝段表面的温度趋向于恒定不变,如果局部加上热负荷,则有更多的蒸汽在该处冷凝,使温度又维持在原来的水平上;同样,蒸发段也存在等温面,热管工作时,管内蒸汽处于饱和状态,蒸汽流动和相变时的温差很小,而管壁和毛细芯比较薄,所以热管的表面温度梯度很小,即表面的等温性好。(3)具有热流密度变换能力。热管中蒸发 和凝结的空间是分开的,因此可以实现热流密度变换,在蒸发段可用高热流密度输入,而在冷凝段可以用低热流密度输出。反之亦然。(4)优良的热响应性。热管内部压力很 小,当蒸发端受热后,蒸汽就以近似于该温度下 的音速前进。(5)热管的结构简单、重量轻、体积小、维修方便。(6)热管没有运动部件,运行可靠,使用寿命长。
套管式热管换热器的工作原理及特性
套管式热管换热器结构为两不等径的圆管同心相套,又称其为径向热管,这是因为其热量传递方向为径向。当外管外侧为高温侧,内管内侧为低温侧时,处于真空状态的套管间隙内热侧工质受热汽化膨胀,与冷侧工质形成高速对流并在冷侧凝结,即当热量传入热管的外管时,工作介质吸热蒸发,流向冷侧,在那里介质蒸汽被冷却,释放出汽化潜热,冷凝变成液体,然后返回热侧,如此反复循环,通过工质的相变和传质实现热量的高效传递。套管式热管换热器除了具有常规重力式热管换热器的特性外,还具有以下特点。(1)热量传递方向可以双向进行,既可以由外向内传递,也可以由内向外传递;而常规重力式热管只能由蒸发段传向冷凝段,不能反向传递。(2)工作时相对重力场方向可以任意摆放, 由垂直到平行角度任意;而常规重力式热管不能垂直于重力场方向工作。(3)由于套管式热管换热器冷热两侧热量传递的路程比常规重力式热管有极大的缩短,传热系数增大,所以其两侧热阻很小,温差相应也很小。(4)由于套管式热管换热器冷热两侧热量传递的横截面积比常规重力式热管有极大的增加,两侧单位面积的热负荷可以很大;没有常规重力式热管的音速极限、携带极限,更无毛细极限和沸腾极限。
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