熱管技術(shù)的工作原理及在多領(lǐng)域中的應用

1、熱管的基本組成及工作原理

A、熱管的組成：

熱管主要由主體（一根封閉的金屬管）、充注工作介質(zhì)的內(nèi)腔和毛細結(jié)構(gòu)（管芯）。在制作時，管內(nèi)的空氣和其他雜物要清除干凈，需為真空狀態(tài)。

B、熱管的工作原理：

一個完成的熱管，沿軸可分為蒸發(fā)段、絕熱段和冷凝段三部分。當熱管在工作時，熱管的蒸發(fā)段受到外界熱量影響，此處的工作介質(zhì)受熱蒸發(fā)，蒸發(fā)后氣壓迅速升高，由于蒸發(fā)段與冷凝段氣壓不同，蒸發(fā)段的蒸汽沿著通道流向冷凝段，冷凝段溫度低于蒸發(fā)段，于是蒸汽在此處釋放熱量并冷凝，回落到蒸發(fā)段，此時就完成了熱量的傳遞。如此的周而復始，就完成了大量的熱量的傳遞。熱管熱量的傳遞是無外力自動發(fā)生的，利用工作介質(zhì)的相變來進行的，通常只要有溫差，就能產(chǎn)生熱量的傳遞。由于蒸發(fā)段與冷凝段之間是有絕熱裝置完全隔離開的，因此能夠保證熱管內(nèi)的熱量不會散失到外界，保證了熱量的傳遞。

2、熱管技術(shù)的應用

由于熱管技術(shù)具有很快的傳熱速度，因此被應用于各個領(lǐng)域。而且在使用過程中，可根據(jù)實際使用情況，可通過熱管將熱源和冷源完全分離開來完成熱量的傳遞，非常的靈活和便捷。

A、在航空航天中的應用

熱管技術(shù)最早是應用于航天航空中的。航天器在天空中時，向著陽光的一面溫度高，背陰面溫度較低，溫差較大，而利用熱管技術(shù)，熱管的蒸發(fā)段從向陽的一面吸收熱量，傳遞到背陰的一面，以此來實現(xiàn)兩側(cè)溫度的平衡，避免兩側(cè)的溫差過大，導致航天器出現(xiàn)故障。

B、工業(yè)領(lǐng)域中的熱回收應用

在工業(yè)領(lǐng)域，余熱資源非常多，但能夠再次進行利用的卻很有限，由于技術(shù)或資金的原因，導致一些余熱資源被浪費掉了。如很常見的烘干或類似的工序，需要先將環(huán)境中的空氣（即新風）送進反應爐中，經(jīng)過加溫，加熱到符合條件的熱度后，在進行下一步作業(yè)，為保證爐內(nèi)空氣的新鮮和維持一定的壓力，需要將作業(yè)完后的空氣排出，此時排除的空氣會帶有一定的熱量；通過熱管技術(shù)，對這部分熱量進行回收，對新風進行預熱，就減少了能源的投入，降低了成本。

除了這兩個應用，在其他領(lǐng)域也有應用，如空調(diào)系統(tǒng)中的能量回收、凍土層的溫度維持等，應用是非常廣泛的。近幾年來，節(jié)能降耗呼聲不斷，同時也說明大家對這一方面的重視，熱管技術(shù)的應用與推廣，能夠?qū)崿F(xiàn)熱能的有效流動，同時還能節(jié)約大量的能源投入，降低成本。