工作原理

熱管由金屬外殼和傳熱工作液組成，管內抽真空(有些熱管

吸液芯熱管的結構及工作原理圖

的金屬管內設有幫助工作液流動的芯子)。其工作原理是，當熱管蒸發段被加熱時，工作液吸收管外熱量汽化，并從蒸汽腔流向冷凝段，蒸汽到冷凝段后遇冷，放出潛熱液化，再流回蒸發段，從而使冷凝段外部的冷源溫度提高。即在工作液的一個循環中使熱量由熱源傳到冷源。 小熱管換熱器與吸液芯熱管結構原理相似，它由管殼、端蓋、吸液芯、管外肋片、管端排氣管及管內工質6個部分組成。熱管的一端為蒸發段，另一端為冷凝段。當熱管的蒸發段受熱時，經管壁傳到吸液芯中，液態工質便汽化、蒸發，借助壓差使蒸氣經熱管的中心通道而迅速傳到冷凝段，在此蒸氣凝縮成液體，釋放出潛熱。在吸液芯的吸力作用下，液態工質又回到蒸發段。通過這種“蒸發—傳輸—冷凝”的反復循環而傳遞熱量。熱管還包括位于蒸發段和冷凝段之間的流體傳輸段(或稱絕熱段)，作為流體通道。熱管實際上是蒸發-冷凝與毛細吸力作用相結合的一種新型傳熱元件。圖為吸液芯熱管的結構及工作原理。

影響因素分析

冷風流量

熱風風溫降低通過冷風冷卻實現,增大冷風流量,加大冷風流速,既可提高冷卻段對流傳熱系數,又可增大單位時間的散熱量,因此冷風流量是影響小熱管換熱器散熱效能的重要因素。

傾角

由于小熱管是靠管內工質在熱管蒸發段與冷凝段之間交替相變而傳熱,在蒸發段時吸熱為氣相,流至冷凝段時被冷卻為液相,之后又借助重力或吸液芯的毛細抽力回到蒸發段,來回往復以實現連續循環工作,所以小熱管的傳熱功率不是無窮大,而是存在某一極限,被稱為毛細極限功率,計算公式見下式：

Q = ΔPcap,max − ρ1gdvcosθ ± ρ1gsinθ(Fl+Fv)leff

式中Q和leff -- 毛細極限功率以及熱管有效長度;
　　ρ1、Fl、Fv和g -- 熱管管內液體工質的密度、摩擦因數、蒸汽工質的摩擦因數和重力加速度;
　　ΔPcap,max -- 大毛細力。
　　公式表明,在不同傾角下,小熱管的毛細極限功率不同,因而傾角也是影響小熱管換熱器散熱效能的重要因素。