熱管

037)0 引言熱管這一概念最初于1963年由美國的Grover[1]提出,他指出熱管的導(dǎo)熱率遠(yuǎn)超導(dǎo)熱性能良好的銀、銅等金屬。熱管的結(jié)構(gòu)主要由管殼、上下端蓋、相變工質(zhì)與給液相工質(zhì)提供回流動力的多孔介質(zhì)毛細(xì)芯結(jié)構(gòu)組成,如圖1所示。根據(jù)管內(nèi)填充傳熱介質(zhì)的不同可將熱管劃分為低溫熱管(-273～0 ℃)、常溫熱管(0～250 ℃)、中溫熱管(250～450 ℃)與高溫熱管(450～1 000 ℃)[2]。其中,高溫熱管因其管內(nèi)傳熱工質(zhì)多為堿金屬族元素而又被稱為堿金

選擇［4-5］。熱管最初應(yīng)用于降低飛船陽面與陰面的溫度差，此后廣泛應(yīng)用于航空航天、建筑、冶金等諸多領(lǐng)域。青藏鐵路是世界上最長的高原鐵路，為解決凍土層的凝固和融化對鐵路地基的影響，熱管技術(shù)被運(yùn)用到了鐵路建設(shè)上。由于地表溫度常年低于土壤溫度，埋入地下的熱管把土壤熱量傳導(dǎo)至地面，保持凍土低溫凍結(jié)狀態(tài)［6］。熱管主要由管殼、吸液芯和工作液體構(gòu)成，可分為蒸發(fā)段、絕熱段、冷凝段。工作液體在蒸發(fā)段吸收熱量蒸發(fā)，蒸汽流向冷凝段液化并放出熱量，冷凝后的液體在吸液芯的毛細(xì)力作

，基于氣液相變的熱管具有高導(dǎo)熱特性，已被認(rèn)為是最有效的傳熱技術(shù)之一[4]。經(jīng)過長期研究和開發(fā)，熱管已成為一種成熟的熱控技術(shù)，與傳統(tǒng)散熱材料(銅、鋁等)相比，熱管具有導(dǎo)熱高、能耗低、傳輸距離長、穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)點[5]，被廣泛應(yīng)用于航天、航空、電子電氣等國家重要領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中，除了要求所使用的器件和設(shè)備能長期服役，其熱控采用的熱管也需要在長周期下高效穩(wěn)定運(yùn)行[6]，而熱管的服役壽命與熱管腐蝕息息相關(guān)。熱管材料與工質(zhì)的相容性問題、熱管內(nèi)氣液相變過程中流體運(yùn)動導(dǎo)

210037)熱管按照其工作溫度可以分為低溫熱管、常溫熱管、中溫熱管、高溫熱管及超高溫熱管[1]。目前，絕大部分科研及生產(chǎn)中使用的熱管工作溫度都在1 300 K以下，其理論及應(yīng)用研究也已經(jīng)日趨完善，而關(guān)于工作溫度在1 300 K以上的超高溫熱管的試驗及研究卻還有待深入。工作溫度在750 K以上的熱管普遍使用堿金屬作為工質(zhì)，比如鈉Na、鉀K、鋰Li、銣Rb以及銫Cs。在熱管工作溫度區(qū)間內(nèi)，隨著工作溫度的升高，工作液體飽和壓力也會隨之升高。但熱管不同于壓力容

，基于氣液相變的熱管技術(shù)是一種高效的熱管理手段，而傳統(tǒng)剛性熱管滿足不了微型電子元器件高性能散熱需求，發(fā)展新型柔性熱管技術(shù)有望克服上述問題，具有重要意義。柔性熱管的概念由Grover［1］在其研究中提出，受當(dāng)時技術(shù)限制，熱管曲折性能較低。隨后Bliss［2］等人采用不銹鋼網(wǎng)制成的毛細(xì)芯作為熱管內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，最終得出了銅水式柔性熱管。Peeples［3］等人研究了熱管絕熱端的曲率半徑對熱性能的影響。實驗結(jié)果表明，過小的曲率半徑可能會造成內(nèi)部吸液芯結(jié)構(gòu)發(fā)生改

燃熱能損失。重力熱管是一種高效的導(dǎo)熱元件，其結(jié)構(gòu)簡單、導(dǎo)熱性能好、運(yùn)行可靠，被廣泛的應(yīng)用于石油化工、熱力發(fā)電設(shè)備、太陽能集熱器等相關(guān)領(lǐng)域里[2-5]。近年來，許多學(xué)者將重力熱管應(yīng)用于煤自燃防治領(lǐng)域。徐禮華[6]將重力熱管應(yīng)用于煤垛，發(fā)現(xiàn)重力熱管能有效的降低煤垛溫度，且單根熱管作用時影響半徑為30 cm 左右；鄧軍等[7]通過實驗探究了重力熱管對煤堆的降溫作用，當(dāng)重力熱管作用于溫度為50 ℃左右的煤堆時，最高降溫溫差可達(dá)13.3 ℃，降溫率可達(dá)19.9%；蘇

102413)熱管通過腔內(nèi)工質(zhì)相變與高速流動，實現(xiàn)熱量從熱源向熱沉的高效非能動傳輸，使熱管具有熱傳導(dǎo)能力強(qiáng)、非能動傳熱、運(yùn)行可靠及壽命長等特點[1-3]。高溫鈉熱管適用于550～900 ℃工作溫度區(qū)間，在該溫度區(qū)間能實現(xiàn)高溫?zé)嵩吹母咝醾鲗?dǎo)與散熱需求[1,3-19]。為滿足工程應(yīng)用需求，一般需通過傳熱性能試驗掌握所研制高溫鈉熱管的啟動傳熱性能、等溫升溫性能及極限傳熱性能。美國在高溫鈉熱管領(lǐng)域曾開展多項探索性研究：熱管式火星探索反應(yīng)堆(HOMER)[12]

大的潛力。分離式熱管是一種高效傳熱設(shè)備，在數(shù)據(jù)中心空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用逐漸發(fā)展成熟[1-4]，錢曉棟等[5-6]研究發(fā)現(xiàn)，分離式熱管空調(diào)系統(tǒng)具有較高的能效比和較大的節(jié)能潛力。金鑫等[7]研究了分離式熱管型機(jī)房空調(diào)的性能，發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)能有效控制發(fā)熱機(jī)柜出口出風(fēng)溫度，保證機(jī)房設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定。目前，數(shù)據(jù)中心熱管系統(tǒng)多采用R22、R134a、R410A等氟代烴制冷劑，考慮到環(huán)保性，有學(xué)者[8-9]將CO2作為替代工質(zhì)，研究其用于數(shù)據(jù)中心熱管系統(tǒng)的性能。除了天然環(huán)保的特性，

驗，確認(rèn)有1根換熱管出現(xiàn)泄漏，經(jīng)內(nèi)窺鏡檢查，發(fā)現(xiàn)靠近殼程冷卻水入口處有1根換熱管發(fā)生斷裂，斷裂位置位于換熱管脹管的起脹處，隨后將斷裂的換熱管進(jìn)行了堵管處理。設(shè)備正式投入運(yùn)行3個多月后，發(fā)現(xiàn)換熱器內(nèi)部異響，停車拆檢后，確定靠近第1次斷裂管的另1根換熱管也發(fā)生了斷裂現(xiàn)象，與第1根換熱管不同的是，該換熱管的斷裂位置位于換熱管與殼程的換熱管板根部。水冷器參數(shù)見表1。表1 設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)由于換熱管斷裂位置位于管板內(nèi)部和管板根部，與常見的換熱管在折流板處斷裂位置不同

京 100094熱管是20世紀(jì)60年代[1]發(fā)展起來的一種傳熱元件，它利用工作介質(zhì)的相變過程進(jìn)行傳熱，具有高導(dǎo)熱性能和等溫特性，可在空間微重力環(huán)境中可靠地實現(xiàn)長距離、大負(fù)荷熱傳輸。熱管技術(shù)因其具有的優(yōu)良特性，作為高效率熱傳輸技術(shù)[2-5]已成為航天器熱控的重要手段，尤其是槽道熱管在衛(wèi)星上的應(yīng)用[6-7]更為普遍，主要用于散熱輻射器等溫化與熱傳輸。高軌通信系列衛(wèi)星具有千瓦級以上的熱傳輸與排散需求，故在衛(wèi)星熱控系統(tǒng)設(shè)計中使用大量的槽道熱管(約占熱控重量的60%

技術(shù)，迫在眉睫。熱管技術(shù)是實現(xiàn)中高溫區(qū)(>100 ℃)熱量高效、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)闹匾夹g(shù)手段[1-2]。如美國在1965年發(fā)射的空間核輻射電源-10A(SNAP-10A)核動力航天器[3]，采用硅-鍺(Si-Ge)溫差發(fā)電，廢熱直接采用鈉鉀(NaK)熱管輻射器進(jìn)行排散，排散溫度427 ℃；美國2000年后的“普羅米修斯”計劃中木星冰衛(wèi)星軌道器(JMIO)采用核電推進(jìn)，發(fā)電功率200 kW，采用布雷頓循環(huán)發(fā)電，廢熱排散量為700 kW，廢熱排散系統(tǒng)采用“泵驅(qū)單相

以某公司制造的換熱管長度20 m的合成塔進(jìn)出口換熱器換熱管試壓泄漏問題為例，進(jìn)行分析探討。1 設(shè)備概況合成塔進(jìn)出口換熱器屬于固定管板換熱器（圖1），殼程筒體Φ1300 mm×110（80）mm/Φ1620 mm×110 mm（14Cr1MoR）；管程筒體Φ1330 mm×90 mm（14Cr1MoR）；換熱管Φ14 mm×2 mm×20 000 mm（15CrMo），共計3006 根；管板（14Cr1Mo Ⅳ）；換熱管與管板的連接方式為強(qiáng)度焊+強(qiáng)度脹。圖1

墨汁做壽為何選擇熱管熱管的基本原理其實很簡單，就是借助可流動的介質(zhì)，將熱量從高溫區(qū)域引導(dǎo)到低溫區(qū)域，介質(zhì)的熱容量高等特性可以讓熱管的導(dǎo)熱效果比同樣尺寸或者同樣重量的純金屬更好，也更適合相對長距離的導(dǎo)熱。由于目前的處理器需要更大更密集的鰭片進(jìn)行散熱，但又不能擠占周圍內(nèi)存、供電單元的位置，因此不得不抬高散熱鰭片，讓它遠(yuǎn)離與處理器接觸、負(fù)責(zé)吸熱的底座。在這種情況下，使用熱管作為連接鰭片與散熱底座之間的“橋梁”，不僅效率更好，也比純金屬更輕，減少了散熱器對主板的壓

83)1 引 言熱管是一種高效的傳熱元件，依靠工質(zhì)相變傳遞熱量[1]。因其具有優(yōu)良的導(dǎo)熱性和等溫性而廣泛應(yīng)用于能源、宇航、軍工、計量等領(lǐng)域。在溫度計量領(lǐng)域，熱管作為等溫爐襯可提高ITS-90國際溫標(biāo)定義固定點的復(fù)現(xiàn)水平[2]和變溫黑體的溫場均勻性[3]。錫凝固點(231.928℃)是非常重要的一個定義固定點，目前通常采用單段或三段加熱爐來復(fù)現(xiàn)。為了提高錫凝固定點復(fù)現(xiàn)水平，在該凝固點溫度附近選擇一種合適的中溫段熱管介質(zhì)尤為重要。中溫段熱管是指運(yùn)行在500～7

101)0 引言熱管是一種高效、可靠的熱傳輸元件，現(xiàn)已得到了較為廣泛的應(yīng)用[1]。 自熱管內(nèi)流動和傳熱分析的理論方法提出后，熱管的研究和設(shè)計進(jìn)入了快速發(fā)展期，尤其是在實際應(yīng)用場合中，熱管的結(jié)構(gòu)形式呈現(xiàn)多樣化[2]。 熱管結(jié)構(gòu)形式的更替源于液體回流動力源的演變，由最初的重力回流和簡單毛細(xì)芯輔助回流變?yōu)楦鞣N結(jié)構(gòu)形式提供回流的驅(qū)動力。 隨著科技的進(jìn)步，熱管的研究方法和方式也豐富起來，最初的理論分析和實驗研究存在一定的局限性，在引入可視化技術(shù)和數(shù)值模擬仿真技術(shù)后[

[3]首次提出了熱管置入式墻體，并分析了影響其傳熱能力的因素；孫志健等[4]分析了熱管置入式墻體在冬季的適用性；譚榮華等[5]通過對比實驗優(yōu)化了熱管置入式墻體的傳熱能力.在冬季工況下，熱管置入式墻體的傳熱過程主要由室內(nèi)外環(huán)境、墻體以及熱管之間的相互傳熱組成.其中，在墻體由內(nèi)表面向外表面的傳熱過程中，純墻體（無熱管）的傳熱與熱管吸熱段、放熱段向墻體內(nèi)部的傳熱是疊加在一起的，因此比較復(fù)雜.為此，張志剛等建立的穩(wěn)態(tài)傳熱模型忽略了熱管吸熱段與純墻體之間的熱量交換，

與環(huán)境效益。重力熱管是一種依靠工質(zhì)介質(zhì)相變傳遞熱量的導(dǎo)熱裝置，由于具有高效的傳熱效率，在工程上得到廣泛運(yùn)用[2-3]。重力熱管所涉及到的傳熱極限主要包括攜帶極限、沸騰極限和干涸極限。對于細(xì)長管，即當(dāng)重力熱管蒸發(fā)段的長徑比較大時，首先考慮攜帶極限的問題[4-5]。為解決這一問題，有學(xué)者提出一種類似竹節(jié)式的多級分離式重力熱管結(jié)構(gòu)，在每段熱管交界部位，安裝熱池裝置，通過二次交換原理，實現(xiàn)熱量的有效傳遞[6]。在井筒采油技術(shù)領(lǐng)域，有學(xué)者發(fā)明一種采油井井筒組合式重力

元器件進(jìn)行有效的熱管理，將會嚴(yán)重影響電子元器件的工作穩(wěn)定性、使用壽命，甚至發(fā)生事故。通常電子元器件的工作溫度在-5～85 ℃之間，超過正常工作溫度，則會導(dǎo)致電子元器件工作穩(wěn)定性下降、壽命減少，從而導(dǎo)致整個系統(tǒng)的可靠性下降[1]。有關(guān)研究表明，電子元器件使用溫度超過額定工作溫度后，每升高10 ℃，則會導(dǎo)致系統(tǒng)的可靠性下降50%[2]。因此，如何對電子元器件進(jìn)行有效的熱管理，已經(jīng)成為國內(nèi)外專家學(xué)者廣泛關(guān)注和重點研究的內(nèi)容之一。面對嚴(yán)峻的電子器件熱管理問題，依靠

，提升散熱能力。熱管是一種高效的相變傳熱元件，具有高導(dǎo)熱性、優(yōu)良的等溫性[1]等優(yōu)點，尤其銅-水熱管，具有優(yōu)良的傳熱性能，已廣泛應(yīng)用于電子設(shè)備散熱中，但在機(jī)載環(huán)境條件下的應(yīng)用還未得到充分驗證。機(jī)載產(chǎn)品低溫環(huán)境為-55 ℃，在此溫度下，銅-水熱管起動為冷凍起動，內(nèi)部工質(zhì)為固態(tài)，熱管起動需經(jīng)過固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)的轉(zhuǎn)變過程。同時，由于熱管冷凝段處于-55 ℃環(huán)境中，溫度低于零度，冷凝的蒸汽有可能在冷凝段凍結(jié)，不能回流至蒸發(fā)段，導(dǎo)致熱管起動失敗。國內(nèi)外研究者研究了不

工人健康[6]。熱管砂輪技術(shù)是基于熱管的磨削弧區(qū)強(qiáng)化換熱技術(shù)[7]。該項技術(shù)的核心是基于一定的結(jié)構(gòu)和工藝，將旋轉(zhuǎn)熱管于砂輪相結(jié)合，使磨削弧區(qū)的熱量直接導(dǎo)入熱管蒸發(fā)端并經(jīng)熱管迅速疏導(dǎo)出去，使冷卻的重心由工件轉(zhuǎn)向砂輪，以達(dá)到強(qiáng)化弧區(qū)換熱、提高材料去除率的目的。雖然熱管砂輪用于強(qiáng)化難加工材料高效磨削弧區(qū)換熱的可行性已經(jīng)得到了相關(guān)驗證，但是其工作機(jī)理和換熱性能優(yōu)化還有待進(jìn)一步研究。因此本文將探究熱管砂輪的幾個重要影響因素：充液率、熱流密度、砂輪轉(zhuǎn)速和冷端條件對熱管

30022)脈動熱管是一種新型熱管，與傳統(tǒng)熱管相比，具有結(jié)構(gòu)簡單，當(dāng)量傳熱系數(shù)大，體積小的特點[1]。根據(jù)管路形式脈動熱管可以劃分為開路脈動熱管和回路脈動熱管[2]，研究表明回路型脈動熱管易形成循環(huán)流動，改善傳熱效果。一般脈動熱管都具有多彎結(jié)構(gòu)，眾多學(xué)者對其進(jìn)行了實驗研究。P. Charoensawan等[3]實驗研究了水平閉環(huán)的脈動熱管(HCLOHP)在正常工作狀態(tài)下的傳熱性能。 Yang Honghai等[4]進(jìn)行了閉合回路脈動熱管(CLPHPs)工作

段長度比對銅—水熱管傳熱性能的影響趙建會 王 豆 段 杰 楊 楠（西安科技大學(xué)能源學(xué)院 西安 710054）以銅-水熱管為對象，設(shè)計了熱管冷凝段的自然冷卻實驗，來探究不同熱管蒸發(fā)段和冷凝段長度比對其傳熱性能的影響。實驗測量了不同熱源溫度下，銅-水熱管蒸發(fā)段/冷凝段分別為1:6、1:3和1:1.5時的冷凝段測點表面溫度。通過對實驗數(shù)據(jù)的對比分析，得出以下結(jié)論：不同蒸發(fā)段和冷凝段長度比下，銅-水熱管冷凝段的溫度均隨蒸發(fā)段溫度的升高而升高，且在熱源溫度較低時均具

通道硅基微型脈動熱管傳熱特性比較孫芹1，屈健2，袁建平1（1江蘇大學(xué)國家水泵中心，江蘇鎮(zhèn)江 212013；2江蘇大學(xué)能源與動力工程學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江 212013）為了解截面結(jié)構(gòu)對微型脈動熱管傳熱性能和內(nèi)部工質(zhì)流動特征的影響，采用可視化和溫度測量的方法對比研究了等截面和變截面硅基微型脈動熱管內(nèi)的工質(zhì)運(yùn)動和傳熱特性。實驗工質(zhì)為R141b，充液率為40%～60%。實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，變截面通道結(jié)構(gòu)的設(shè)計不僅有利于降低微型脈動熱管的熱阻，提高其傳熱能力，同時可有效改善其啟

機(jī)和空調(diào)器中采用熱管能夠明顯改善導(dǎo)熱率，然而，發(fā)動機(jī)冷卻不能采用常規(guī)的熱管，因為氣流和液流會受到振動的干擾，因而會使導(dǎo)熱率很低。開發(fā)了1種新穎的熱管，并進(jìn)行了試驗，利用1臺高速往復(fù)試驗裝置確定了它的傳熱系數(shù)。試驗是在單熱管基礎(chǔ)上進(jìn)行的，但成功地使高速往復(fù)運(yùn)動下的傳熱系數(shù)比靜止?fàn)顟B(tài)的傳熱系數(shù)提高了1.6倍。詳細(xì)介紹觀測到的特性及驗證方法。下一步計劃將這一方法應(yīng)用在發(fā)動機(jī)活塞上?；钊麄鳠嵯禂?shù)導(dǎo)熱系數(shù)熱管節(jié)流片0　引言為適應(yīng)燃油經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境兼容性的發(fā)展趨勢，活塞

5314）一種鈉熱管的設(shè)計王磊磊（淄博職業(yè)學(xué)院,山東 淄博 255314）根據(jù)設(shè)計參數(shù)，設(shè)計了一種鈉熱管，并對該鈉熱管的毛細(xì)極限、傳遞的最大功率、雷諾數(shù)、沸騰極限、攜帶極限、充灌量、不凝氣體量及不凝氣體對熱管換熱量的影響等進(jìn)行了驗算。結(jié)果表明：該鈉熱管的毛細(xì)極限、傳遞的最大功率、沸騰極限、攜帶極限均滿足設(shè)計要求。雷諾數(shù)為151.28＜2300，流動為層流。充灌量和不凝氣體量分別為14.8g，3.4×10-12g，不凝氣體對熱管的傳熱量幾乎沒有影響。鈉熱管；

通 60208）熱管具有極高的熱傳導(dǎo)率、優(yōu)異的均溫性能、可異形制作、運(yùn)行可靠性高等特點，因此被廣泛運(yùn)用于能源、化工、航空航天、電子元件散熱等領(lǐng)域。Gaugler[1]于1942年提出了熱管的概念，但是直到20世紀(jì)60年代早期，Grover[2]重新獨(dú)立發(fā)明和測試了熱管，指出熱管具有遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過任何一種金屬的熱傳導(dǎo)性，使得熱管得到廣泛認(rèn)識，引發(fā)了熱管裝置的飛速發(fā)展。熱管發(fā)展初期，美國與歐洲研究主要集中于熱管在空間工程和航天中的應(yīng)用，專注于高溫熱管，并取得了大量的

0024）空間堆熱管輸熱能力分析李華琪，江新標(biāo)，陳立新，楊 寧，胡 攀，馬騰躍，張 良（西北核技術(shù)研究所，陜西西安 710024）為保證空間堆的傳熱安全，空間堆熱管必須工作在各種傳熱極限以下，并能滿足避免單點失效的安全要求。本文建立了空間堆熱管黏性極限、聲速極限、攜帶極限、沸騰極限和毛細(xì)極限5種傳熱極限計算方法，并改進(jìn)了毛細(xì)極限計算模型。利用建立的方法計算了分段式熱電偶轉(zhuǎn)換的熱管冷卻空間堆電源系統(tǒng)堆芯鋰熱管、輻射散熱器鉀熱管和堿金屬熱電轉(zhuǎn)換的空間堆電源系統(tǒng)

50000）淺談熱管技術(shù)在熱能工程中的應(yīng)用王復(fù)程 （山東省冶金設(shè)計院股份有限公司,濟(jì)南 250000）伴隨著我國社會的不斷發(fā)展，我國科學(xué)技術(shù)也在不斷的進(jìn)步，熱管技術(shù)在熱能工程中也得以更好的應(yīng)用。如今，人們對熱管技術(shù)的重視程度越來越高，并且，由于熱管的導(dǎo)熱性能比較好，自身產(chǎn)生的熱量比較大，其應(yīng)用也越來越廣泛。本文主要對熱管技術(shù)的特點及原理進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上，對熱管技術(shù)在熱能工程中的具體應(yīng)用進(jìn)行簡要闡述。熱管技術(shù)；特點；原理；熱能工程熱管具有良好的導(dǎo)熱性能

要求的換熱器的換熱管要100 %進(jìn)行逐根試壓，試驗壓力為設(shè)計壓力的兩倍，一臺換熱器的換熱管有成百上千根，換熱器的試壓工作相當(dāng)繁重。1 傳統(tǒng)換熱管單管試壓方法的缺陷1.1 換熱管串聯(lián)焊接試壓法一般情況下，在換熱器換熱管試壓中常采用串聯(lián)焊接后試壓，在此過程中易產(chǎn)生壓力沖擊，由于換熱管本身容積較小，換熱管在沖水后壓力會急劇上升，換熱管的容積越小壓力越大，試壓泵流量越大壓力就會越快，壓力值極易超過換熱管所承受的耐壓值。1.2 千斤頂密封試壓法圖1 換熱管試壓示意圖

小于5mm的微型熱管具備結(jié)構(gòu)尺寸小、可靠性高、傳熱能力強(qiáng)、質(zhì)量輕等優(yōu)點，是解決CCD器件散熱的主要途徑[2]。國內(nèi)外學(xué)者針對此類微型熱管開展了大量的研究工作，Longtin[3]和Valerie Sartre[4]等對三角形截面的微型熱管進(jìn)行了理論及仿真分析研究；Cao Y[5]和張麗春[6]等對矩形槽道熱管的傳熱性能進(jìn)行了試驗研究；Thomas建立了二維模型考察梯形截面槽道內(nèi)液體和其蒸氣反向流動時的界面特性[7]。這些研究多側(cè)重于理論方面，對于熱管產(chǎn)品的

在流體激勵下的換熱管產(chǎn)生較大振幅時，換熱管振幅最大處會產(chǎn)生換熱管和擋板之間的隨機(jī)碰撞，導(dǎo)致?lián)Q熱管產(chǎn)生微動磨損，進(jìn)而產(chǎn)生破壞，降低整個換熱器的使用壽命和使用的安全性［1－5］。因此，對換熱器管束的動力學(xué)特性進(jìn)行有限元分析是非常必要的。目前，國內(nèi)外學(xué)者對于換熱器流體誘發(fā)的振動響應(yīng)研究非常廣泛，而對于由于振動過大導(dǎo)致?lián)Q熱管和擋板之間發(fā)生碰撞，以及隨機(jī)碰撞力作用下?lián)Q熱管的非線性動力響應(yīng)的研究十分有限［6－8］。本文采用有限元法，利用ANSYS軟件，對某型換熱器的單

335424)熱管余熱鍋爐效率下降分析及處理魏海彬，周志宏(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠，江西貴溪 335424)貴溪冶煉廠首次在冶煉煙氣制酸轉(zhuǎn)化工序采用熱管余熱回收技術(shù)，運(yùn)行2年后，熱管鍋爐換熱效率降低。該廠對其原因進(jìn)行了分析總結(jié)，認(rèn)為是不凝性氣體及水垢的產(chǎn)生導(dǎo)致?lián)Q熱效率降低，首次在國內(nèi)同行業(yè)實施了熱管在線修復(fù)技術(shù)，并取得了顯著成效。熱管;鍋爐;換熱效率;不凝性氣體;結(jié)垢;修復(fù)1 引言江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠根據(jù)國家節(jié)約能源的相關(guān)政策，在國內(nèi)同行中率先

勻性，考慮到傳統(tǒng)熱管散熱的局限性，設(shè)計了一種特殊結(jié)構(gòu)形式的熱管組以用于聚光電池散熱。通過對其進(jìn)行數(shù)值計算，并將該型熱管與普通熱管的計算結(jié)果相比較，發(fā)現(xiàn)該設(shè)計熱管組在高輻射能流密度的條件下，消融溫度的不均勻性將起到很好的效果。1 研究采用的聚光光伏系統(tǒng)本文采用EMCORE生產(chǎn)的聚光電池開展研究，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。并對采用該電池的聚光系統(tǒng) (如圖2所示)開展適用聚光光伏高能流密度不均勻傳熱的熱管散熱器設(shè)計與計算。圖1 聚光電池結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Concen

禮平（南昌大學(xué))熱管鍋爐熱管爆管及失效原因分析李斌東*魏保楊（江西省鍋爐壓力容器檢驗檢測研究院）廖禮平（南昌大學(xué))闡述了熱管鍋爐原理，介紹了熱管熱交換過程。從熱管相容性、煙氣腐蝕、煙氣沖刷磨損、汽蝕和運(yùn)行工況等方面分析了熱管鍋爐熱管爆管及失效的原因。熱管鍋爐 熱管 爆管 失效 腐蝕 傳熱1 熱管鍋爐介紹熱管鍋爐系統(tǒng)主要由熱管、水套、汽包、上升管、下降管等零部件組成，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。熱管鍋爐工作原理：熱流體的熱量通過熱管傳給水套內(nèi)的飽和水 (飽和水由下降管

刀片/刀柄中嵌入熱管以快速轉(zhuǎn)移切削熱是一種切削過程中刀具散熱的新途徑［4］.熱管是一種利用內(nèi)部工質(zhì)的相變快速傳送熱量的元件，其傳熱能力比相同尺寸金屬良導(dǎo)體(銅/鋁)大幾個數(shù)量級，還具有良好的熱響應(yīng)性和環(huán)境適應(yīng)性，而且其運(yùn)行不需要外部驅(qū)動［5］，因此近年在國外被嘗試用作切削刀具的散熱元件.1988年前蘇聯(lián)托里楊金工藝研究所最早提出熱管車刀的創(chuàng)意，同時設(shè)計了一種從車刀刀桿內(nèi)開孔插入圓熱管并在圓熱管尾部安裝散熱片的熱管車刀［6］.1995年Judd等［7］設(shè)計的

所謂熱管直觸技術(shù)，是指熱管直接與熱源（CPU/GPU表面）接觸，而不是包夾在底座中的一種散熱技術(shù)。這樣的好處是可以減少底座與熱管之間的熱阻，理論上傳熱效率更高。傳統(tǒng)的包夾式熱管散熱器都是熱源將熱量傳遞給底座，再由底座傳遞給熱管，這樣在熱源與熱管間一共有三層熱阻，即熱源與底座之間的硅脂熱阻、底座的熱阻，以及底座與熱管間的介質(zhì)熱管，而直觸式熱管就直接多了，只存在一層硅脂熱阻，在效率上會有不錯的提升。由于導(dǎo)熱性能有著直接的提升，2009年前后，熱管直觸散熱器非常

1 引 言分離式熱管換熱器由一個或多個熱管組成，每個熱管又有一個或者多個蒸發(fā)段和冷凝段管排，熱管換熱器兩側(cè)總傳熱面積不變和管排數(shù)量相同情況下，管排重組可以分配每個熱管不同數(shù)量的蒸發(fā)段管排和冷凝段管排，如此可以改變換熱器中熱管的數(shù)量以及每個熱管兩側(cè)的換熱面積比，從而改變傳熱換熱器傳熱特性。用碳鋼－水熱管作為傳熱元件回收煙氣中廢熱到溴化鋰吸收式制冷機(jī)的高壓發(fā)生器中具有諸多優(yōu)勢［1］，但高溫?zé)煔鈴U熱回收時，熱管換熱器前后的傳熱溫差差別較大，前排熱管在高溫?zé)煔庵腥?/div>

低溫工程 2010年1期2010-02-23