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热管技术及其工程应用Heat pipe Technology and Engineering Application 什么是热管？ 热管从何而来？有什么作用？ 热管工作的原理是什么？有何特性？ 热管跟普通的“管”有什么区别？ 什么是热管换热器？常见的热管有哪些种类？ 如何设计热管换热器？ 我们日常生活中有哪些场合使用了热管换热器？ 热管换热器的研究发展前景如何？ 第一章 绪论 三.热管的传热极限 三．热管技术在冶金工业中的应用 五．热管技术在电力电子领域的应用 谢谢Thank you! 热管换热器的分类 按照热流体和冷流体的状态，热管换热器可分为气·气式、气·液式、液-液式、液-气式。 从热管换热器结构型式来看，热管换热器又可分为整体式、分离式、回转式和组合式。 1 整体式热管换热器 该换热器是由许多单根热管组成的。热管数量的多少取决于换热量的大小。图4.1(b)是一种典型的整体是热管换热器——气-气整体式热管换热器之实物照片。经过这种换热器的两种流体都是气体。为了提高气体的换热系数，往往采取在管外加翅片的方法，这样所需的热管数目大大减少。 4 组合式热管换热器 整体使热管换热器均由同一类型的热管所组成。而组合式热管换热器则是根据换热器所处的温度不同，而选择充有不同工作液体的热管。 这样可以使大幅度的提高换热效率。 3. 回转式热管换热器 该类换热器有两个显著优点：一是借助转动的离心力来实现工作液体循环，同时转动促使气流的搅动，增强传热，这对含尘较多的气体更为有效。二是这类换热器兼有送风机的功能。但由于增添了转动机构使结构复杂化，另外还增加了动力消耗。回转热管换热器可分为离心式、轴流式和涡流式。 2 分离式热管换热器 主要是利用热管的分离技术，将多根分离式热管组合按实际应用现场条件组合在一起够成。具有一些常规换热器不具备的特性；①根据现场实际情况，可灵活地布置发段和冷凝段；②一种热流体可同时加热两种不同的冷流体安全而又可靠；⑧管排内的蒸汽温度可以调整。 第五章．热管及热管换热器设计 一．热管设计 在进行热管设计前，首先应该确定以下因素： ① 热管管内工作液体的选择； ② 热管管内管内吸液芯结构形式； ③ 热管的工作温度，以及工作情况下热管内部工作液体的饱和蒸汽温度； ④ 热管管壳材料的选择。 一般说来，这与设计的目的有关。,不同的应用场合，热管的设计要求截然不同。 热管的设计计算通常按以下几个步骤进行： ①管径设计 管径设计的一个基本原则就是管内的蒸汽速度不超过一定的极限值，这个极限值就是在蒸汽通道中最大马赫数不能超过0.2，这时蒸汽流动可以被认为是不可压缩的流体流动，轴向温度梯度很小，可以忽略不计。 ②管壳设计 热管部工作时，一般处于负压状态（低温热管除外），外界压力一般为大气压力，故可以不考虑管壳失稳的问题，因而管壳的设计主要从强度考虑。管壳壁厚由强度计算所得壁厚加上腐蚀裕度得出，端盖则可以按照平板的设计较容易的设计。 ③吸液芯设计 设计吸液芯的依据是毛细极限的计算。 ④毛细极限的检验 ⑤验算 验算携带极限、沸腾极限，最后核算Re数，验算是否为层流流动。 对于重力式钢-水热管有如下规格可供参考： 注：本标以外规格可由需方提出商定 重力式钢-水热管的生产制造符合DG1015-94标准 由设计决定 各区段长 ≤10000 总长L/mm 5-20 节距t/mm 10 12.5 14 16 18 20 翅片高h/mm 0.8-2.0 翅片厚S/mm 2-3 2.5-4 3.5-5. 基管壁厚δ/mm 25 32 38 42 48（51） 基管公称直径D/mm 规格 项目 二．热管换热器设计 热管换热器的计算目前已经通过计算机程序化，其主要内容包括两部分：换热器的热力计算和热管的极限校核。设计者只要根据工程的设计条件，输入原始参数即可得到设计结果。然而，热管换热器与其他通用换热器不同，它对工程的实际情况比较敏感，即通用性不强。在许多情况下，计算机程序计算的结果并不完全合理，必须作合理的调整，因而全面了解热管换热器的基本设计知识及计算方法仍然非常必要 。 热管换热器的设计计算的主要任务在于求出总传热系数U，然后根据平均温差及热负荷求得总传热面积A，从而定出管子数量。在设计过程中，必须认真考虑一下几点（以气-气换热器为例）： 2．选择适当的翅片管参数 根据设计条件，对不同类型的换热器体应选择合适的翅片管参数。对洁净气体可选择较密的翅片间距和较薄较高的翅片；对含尘夺得或有腐