部分：熱管及熱管換熱器

《部分：熱管及熱管換熱器》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、第一部分熱管及熱管換熱器熱管——簡(jiǎn)單講，以真空相變?cè)砉ぷ鞯囊环N極其高效的傳熱元件實(shí)驗(yàn)對(duì)比熱管的研究背景當(dāng)今傳熱工程面臨兩大問(wèn)題：研究高絕熱材料和高導(dǎo)熱材料。具有良好導(dǎo)熱性的材料有鋁[(λ＝202W/m?℃)]、柴銅[λ＝385W/m?℃]、和銀：λ＝410W/m?℃)]，但其導(dǎo)熱系數(shù)只能達(dá)到102W/m?℃的數(shù)量級(jí)，遠(yuǎn)不能滿足某些工程中的快速散熱和傳熱需要，熱管的發(fā)明就解決了這一問(wèn)題。熱管的相當(dāng)導(dǎo)熱系數(shù)可達(dá)105W/m?℃的數(shù)量級(jí)．為一般金屬材料的數(shù)百倍乃至上千倍。它可將大量熱量通過(guò)很小的截面積遠(yuǎn)距離地傳輸而無(wú)需外加動(dòng)力。由于熱管具有導(dǎo)熱性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、溫度均勻等良好

2、性能．熱管是傳熱領(lǐng)域的重大發(fā)明和科技成果，給人類社會(huì)帶來(lái)巨大的實(shí)用價(jià)值。衛(wèi)星傳熱例子1熱管技術(shù)回顧（發(fā)展史）1.1國(guó)際情況1944年，美國(guó)通用發(fā)動(dòng)機(jī)公司，R.SGaugler首先提出熱管設(shè)想及概念。用于冷凍裝置專利。1963年，LosAlamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的G.M.Grover獨(dú)立發(fā)明類似傳熱元件，并付諸實(shí)踐，測(cè)試、64年發(fā)表論文正式命“HeatPipe”。證明了其“超導(dǎo)熱性”。實(shí)驗(yàn)為5200W不銹鋼——鈉有芯熱管。1965年，美Cotter首次提出較完整的熱管理論1967年，LosAlamos國(guó)家實(shí)驗(yàn)室將一不銹鋼——水熱管放入人造衛(wèi)星，空間零重力傳熱試驗(yàn)成功。從此，各國(guó)科學(xué)家紛紛

3、研究，熱管技術(shù)大發(fā)展。1969年，日本、前蘇聯(lián)發(fā)明不同種類熱管，如可變導(dǎo)熱管，旋轉(zhuǎn)熱管等。1970年，美國(guó)出現(xiàn)商品熱管?？臻g到地面，開(kāi)始應(yīng)用。最著名：阿拉斯加輸油管線支撐，112000根氨熱管，9——23米，保證永凍土。1974年后，熱管換熱器應(yīng)用于節(jié)能及新能源開(kāi)發(fā)，美、日領(lǐng)先。1980年，美Q-Dot公司熱管余熱鍋爐，日帝人公司鍋爐給水預(yù)熱器，然后回轉(zhuǎn)式、分離式等新結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，日趨大型化及工業(yè)化。1984年，Cotter微型熱管理論。出現(xiàn)毛細(xì)泵熱管、回路熱管等應(yīng)用航天及電子工業(yè)。長(zhǎng)距離撓性熱管等應(yīng)用特殊場(chǎng)合。1990年后熱管在理論、實(shí)驗(yàn)、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用等方面長(zhǎng)足發(fā)展，尤其今天，節(jié)能減排

4、中發(fā)揮巨大作用。1973年德國(guó)斯圖加特（Stuttgart)第一屆國(guó)際熱管會(huì)議，以后分別在不同國(guó)家舉行，現(xiàn)已召開(kāi)十五次，其中兩次在中國(guó)舉行。2010年4月，第十五屆國(guó)際熱管會(huì)議(15thInternationalHeatPipeConference)在美國(guó)南卡羅來(lái)納州召開(kāi)。本屆會(huì)議論文大會(huì)報(bào)告：1、環(huán)路熱管；2、芯結(jié)構(gòu)和工質(zhì)；3、環(huán)路熱管的建模；4、熱虹吸管；5、熱管的基礎(chǔ)和建模；6、空間熱管和技術(shù)；7、小型熱管；8、平板熱管和蒸汽腔；9、特殊熱管和技術(shù)；10、脈動(dòng)熱管；11、熱管的工業(yè)應(yīng)用。從論文來(lái)看，環(huán)路熱管、脈動(dòng)熱管和特殊熱管等仍然是當(dāng)今熱管研究的熱點(diǎn)，熱管的結(jié)構(gòu)和工質(zhì)改進(jìn)等

5、仍是提高熱管性能和適用性的重要議題。1970年后，熱管性能研究?？臻g飛行器、高溫?zé)峁芗翱煽毓枭岱矫鎽?yīng)用研究。1976年12月7日，在衛(wèi)星上首次應(yīng)用熱管取得了成功；我國(guó)氣象衛(wèi)星也應(yīng)用了熱管，取得了預(yù)期的效果。1980年后，熱管研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)向節(jié)能及能源利用領(lǐng)域。相繼開(kāi)發(fā)了氣氣式熱管換熱器、熱管余熱鍋爐、高溫?zé)峁苷羝l(fā)生器、高溫?zé)峁軣犸L(fēng)爐等。從1987到1991年．我國(guó)先后在四川、福建、北京、浙江、河北等地8臺(tái)130t／h以上電站鍋爐上應(yīng)用了大型熱管換熱器，回收煙氣余熱加熱鍋爐鼓風(fēng)空氣。1990年后，碳鋼——水兩相閉式熱虹吸管研究走在世界前列。熱管研究及應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，航天、化工、動(dòng)力

6、、冶金、建筑、食品等幾乎各個(gè)領(lǐng)域。我國(guó)的熱管技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用的開(kāi)發(fā)研究發(fā)展迅速，學(xué)術(shù)交流活動(dòng)也十分活躍。1983年哈爾濱第一屆全國(guó)熱管會(huì)議直到2010年深圳第十二屆全國(guó)熱管會(huì)議，推動(dòng)我國(guó)熱管事業(yè)發(fā)展。熱管騙子例子1.2中國(guó)情況1983年開(kāi)始研究，參加第一屆熱管會(huì)議，東北熱管協(xié)會(huì)理事單位。汽車(chē)熱管采暖裝置熱管式鍋爐節(jié)能消煙裝置硫酸工業(yè)熱管換熱器內(nèi)燃機(jī)排氣蒸發(fā)噴射節(jié)能裝置熱管式可控硅散熱器研究熱管熱風(fēng)爐平板及多槽道微熱管研究真空相變供熱裝置及系統(tǒng)熱管鍋爐及真空相變鍋爐異形分離式熱管研究1.3吉林大學(xué)（原吉林工大）研究進(jìn)展2熱管工作原理2.1熱管的組成（典型熱管）管殼、吸液芯、工質(zhì)圖2.1

7、熱管示意圖1—管殼；2—管芯；3—蒸汽腔；4—工作液熱管：是一種傳熱性極好的人工構(gòu)件，常用的熱管由三部分組成：主體為一根封閉的金屬管（管殼），內(nèi)部空腔內(nèi)有少量工作介質(zhì)（工作液）和毛細(xì)結(jié)構(gòu)（管芯），管內(nèi)的空氣及其他雜物必須排除在外。熱管工作時(shí)利用了三種物理學(xué)原理：⑴在真空狀態(tài)下，液體的沸點(diǎn)降低；⑵同種物質(zhì)的汽化潛熱比顯熱高的多；⑶多孔毛細(xì)結(jié)構(gòu)對(duì)液體的抽吸力可使液體流動(dòng)。從傳熱狀況看，熱管沿軸向可分為蒸發(fā)段，絕熱段和冷凝段三部分。熱管的管殼是受壓部件，要求由高導(dǎo)熱率、