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熱管熱交換器熱管

   2022-04-06 sj34
核心提示:熱管熱交換器熱管

熱管熱交換器熱管及由此而構(gòu)成的熱管熱交換器作為一種新型的高效熱交換器,其應(yīng)用已從20世紀(jì)60年代末用于宇航的熱控制,擴(kuò)展到近期的電子工業(yè)(如計(jì)算機(jī)CPU的散熱)、余熱回收(如熱管余熱鍋爐)、新能源(如熱管式太陽能集熱器)、化學(xué)工程(如合成氨中回收余熱、控制固定床催化反應(yīng)器的化學(xué)反應(yīng)溫度,以提高合成氨的效率等)、石油化工(如熱管熱解爐)及核電工程(如事故情況下的安全殼體保護(hù))等方面,且收到了顯著的效果。熱管不僅可用于散熱,還可用于熱開關(guān),熱控制等,以下為三個(gè)應(yīng)用實(shí)例。

(1)晶體管散熱近年來,大功率電子器件的冷卻上采用了熱管,收到較好效果,如圖3.73所示,對(duì)于大功率的晶體管采用圓柱形熱管作為散熱元件。

(2)熱管空氣預(yù)熱器熱管空氣預(yù)熱器在余熱回收、電站鍋爐等方面使用較廣。圖3.74所示為熱管空氣預(yù)熱器的一種典型結(jié)構(gòu),它由熱管管束、外殼和隔板組成。隔板用來將熱管的蒸發(fā)段和凝結(jié)段隔開,以保證相應(yīng)于蒸發(fā)段與凝結(jié)段的管外通道分別流過熱氣體與冷氣體(空氣)。熱管的外壁加有

翅片,以加強(qiáng)氣側(cè)換熱效果。熱管蒸發(fā)段、冷凝段的長(zhǎng)度,翅化比可按給定的傳熱量、氣流溫度、流量以及氣流性質(zhì)、清潔程度等各段獨(dú)立給定,兩段互不牽連,這就從結(jié)構(gòu)上保證了熱管熱交換器能適用于溫度、流量及清潔程度相差懸殊的兩種氣體間的傳熱。

(3)超音速熱管機(jī)翼利用熱管可將超音速航天飛行器機(jī)翼的前沿局部高溫降低,圖3.75()為其均熱原理圖,圖3.75(b)為熱管機(jī)翼。圖3.75(a)中所示機(jī)翼前沿相當(dāng)于熱管的蒸發(fā)段,前沿往后則相當(dāng)于熱管的冷凝段。高速飛行時(shí),由于空氣的摩擦使機(jī)翼的前沿產(chǎn)生局部高溫,而在該位置的熱管(蒸發(fā)段)就能將前沿的局部高溫散布到機(jī)翼的后沿,起到了均溫的作用。圖中實(shí)線代表因空氣高速摩擦產(chǎn)生的溫度分布線,虛線代表由熱管散熱后的均溫線。圖3.75(b)是用鎳基耐熱合金鋼作為熱管的殼體,熱管內(nèi)的工作液體用鋰,機(jī)翼為石墨、碳纖維的復(fù)合材料(C一C復(fù)合材料)。

 
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