热管及热管换热器课件.pptVIP

熱管及熱管換熱器

6.1熱管的基本知識6.1熱管的基本知識1936年,J.帕金斯,熱虹吸管,重力熱管1944年,高斯勒:毛細吸液芯概念1962年,格羅弗製造出樣品:鈉-不銹鋼-絲網1968年,應用衛星儀器溫度控制1970年,應用範圍擴大:電子\機械\能源\動力我國,1972年,試製成功鈉熱管用途:冷卻\新能源開發\餘熱回收\傳熱6.1.1熱管的發展與現狀

6.1熱管的基本知識6.1.2熱管的結構和工作原理典型的熱管結構

毛細吸液芯6.1熱管的基本知識

工作原理熱力學角度:液體蒸發—蒸汽流動—蒸汽凝結—液體回流(迴圈)傳熱學觀點:熱量傳遞經歷7個環節流體力學觀點:熱管兩端壓差工作液體流動壓力降工作蒸汽流動壓力降重力作用壓力降6.1熱管的基本知識

6.1熱管的基本知識6.1.3熱管的分類按熱管的工作溫度劃分:按熱管的工作液體回流方式分:按熱管的結構劃分按熱管的殼體材料和使用工質劃分:按熱管的功能劃分

6.1熱管的基本知識6.1.4熱管的基本特性高導熱性:等溫特性:熱流密度可變性傳熱方向的可逆性:熱二極體與熱開關:恒溫特性

6.2熱管的應用案例6.2熱管的應用案例

6.2熱管的應用案例

6.3熱管理論6.3熱管理論6.3.1毛細力與熱管迴圈動力毛細現象與毛細力

6.3熱管理論1、毛細現象與毛細力

6.3熱管理論1、毛細現象與毛細力

6.3熱管理論2、熱管迴圈推動力

6.3熱管理論2、熱管迴圈推動力

6.3熱管理論2、熱管迴圈推動力

6.3熱管理論6.3.2熱管內工質流動的壓力降1、管內液體壓降：液體一般認為是層流對於層流，可根據流體力學中不可壓縮流體在穩定狀態下流過圓形截面管道的層流壓降公式（哈根-泊肅葉公式）對於吸液芯中工作流體，考特進行修正

6.3熱管理論如果考慮重力影響,可以寫成微分形式達西定律表示壓降方式更實際

6.3熱管理論2、管內蒸汽壓降：可以是層流,也可以是湍流沿熱管軸線方向上蒸汽的品質流量是不斷變化的,因而對蒸發段、絕熱段和冷凝段要分別考慮對於無絕熱段的熱管，

對於有絕熱段的熱管，絕熱段內徑向雷諾數6.3熱管理論

6.3熱管理論6.3.3熱管的熱量傳遞

6.3熱管理論1高溫熱源----熱管蒸發段外壁的換熱熱阻2熱管蒸發段固體壁面的導熱熱阻3熱管蒸發段的沸騰換熱熱阻4熱管蒸發段---熱管冷凝段換熱熱阻

5熱管冷凝段冷凝換熱熱阻6熱管冷凝段固體壁面的導熱熱阻7熱管冷凝段外壁---低溫熱源間的換熱熱阻8蒸發段---冷凝段的軸嚮導熱熱阻6.3熱管理論

6.3熱管理論熱阻R1R2R3R4R5R6R7數量級10-1～10-210-410-310-710-310-410-1～10-2碳鋼-水熱管：表6-2熱管各熱阻的近似值

6.3熱管理論6.3.4熱管的傳熱極限

6.3熱管理論

6.3熱管的設計6.3熱管的設計1、熱管工作溫度確定(蒸汽的溫度)

6.3熱管的設計2、熱管工作流體的選擇熱管的工作溫度應保證在工作流體的凝固點和臨界點之間

6.3熱管的設計

3、熱管吸液芯的選擇6.3熱管的設計1小的有效毛細半徑,提供最大毛細壓力;2具有較大滲透率,減少回流液體的壓力損失;3具有較小的導熱熱阻,減少徑向導熱阻力4、熱管殼體的選擇1相容性;2導熱性能;3機械性能;4實用性能

6.3熱管的設計5、熱管結構設計計算1管徑設計計算2管壁設計計算;3端蓋設計計算;4吸液芯設計計算：毛細傳熱極限熱流量公式5毛細傳熱極限核算;6其他核算：Re

6.4熱管換熱器及其應用6.4熱管換熱器及其應用6.4.1熱管換熱器的特點、類型、結構1、特點1換熱效率高;等溫，熵增，對數溫差，氣-氣管外流動，節省耗材2流動壓力損失小;管外流動3結構簡單靈活；元件固定，位置靈活，相對獨立4使用維護方便；變換流動方向，清洗容易，沒有易損件

2、流態分類6.4熱管換熱器及其應用

3、按結構分類6.4熱管換熱器及其應用

6.4.2熱管換熱器的應用6.4熱管換熱器及其應用

6.4熱管換熱器及其應用6.4.2熱管換熱器的應用

6.4熱管換熱器及其應用6.4.2熱管換熱器的應用