散熱片電熱管的工作原理和基本特性
就散熱片電熱管的常見(jiàn)結(jié)構(gòu)而言,它是一種密封結(jié)構(gòu),內(nèi)部嵌有多孔毛細(xì)吸液芯,吸液芯內(nèi)充滿液體工質(zhì)。熱管一般分為三個(gè)工作段:蒸發(fā)段、保溫段和冷凝段。當(dāng)蒸發(fā)段受熱時(shí),浸在吸液芯中的工質(zhì)被散熱器管壁蒸發(fā)。在蒸發(fā)段和冷凝段形成的壓力差下,蒸汽通過(guò)絕熱段即傳輸段流向冷凝段放出熱量并冷凝成液體,液體通過(guò)吸液芯和液體結(jié)合產(chǎn)生的毛細(xì)作用力流回蒸發(fā)段。這個(gè)循環(huán)重復(fù)進(jìn)行,不斷地將熱量從蒸發(fā)段傳遞到冷凝段。可以看出,散熱片電熱管是一種通過(guò)其內(nèi)部工作液體的相變來(lái)實(shí)現(xiàn)傳熱的傳熱元件,具有以下基本特性:
1.高導(dǎo)熱率
散熱片電熱管主要吸收和釋放工質(zhì)相變過(guò)程中蒸汽流動(dòng)的汽化潛熱和傳熱潛熱,因此其傳熱能力大。
2.出色的溫度均勻性
散熱片電熱管腔內(nèi)的蒸汽處于飽和狀態(tài),飽和蒸汽的壓力由飽和溫度決定。飽和蒸汽從蒸發(fā)段流向冷凝段引起的壓降很小。根據(jù)熱力學(xué)中的方程,溫降也很小,因此熱管具有優(yōu)良的等溫性能。
3.熱流密度的可變性
散熱片電熱管的蒸發(fā)冷凝空間分為兩段,蒸發(fā)段或冷卻段的加熱面積可以獨(dú)立變化,即較小的加熱面積用于輸入熱量,而較大的冷卻面積用于輸出熱量,或者可以用較大的傳熱面積輸入熱量,用較小的冷卻面積輸出熱量,從而實(shí)現(xiàn)“熱變換器”的功能。
4.熱流方向的可逆性
由于其內(nèi)部循環(huán)動(dòng)力是毛細(xì)力,受熱時(shí)任一端可作為蒸發(fā)段,另一端向外散熱時(shí)可作為冷凝段。
5.恒溫特性(可控?zé)峁?
散熱片電熱管各部分的熱阻基本不隨加熱量的變化而變化,所以當(dāng)加熱量變化時(shí),各部分的溫度也隨之變化。而人們又發(fā)展了另一種熱管——可變導(dǎo)熱管,使冷凝段的熱阻隨加熱量的增加而減小,隨加熱量的減少而增加。這樣,當(dāng)變化較大時(shí),蒸汽溫度變化很小,溫度得到控制。這就是恒溫特性。
6.環(huán)境的適應(yīng)性
散熱片電熱管熱管形狀可以隨著熱源和冷源的情況而變化??芍瞥呻姍C(jī)轉(zhuǎn)軸、燃?xì)廨啓C(jī)葉片、鉆頭、手術(shù)刀等。也可以做成分體式,這樣既可以用于地面重力場(chǎng),也可以用于無(wú)重力場(chǎng)的空間,適用于長(zhǎng)距離或沖洗液不能混合的情況。
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