热管换热器节能减排技术
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第二节 管  芯

热管管芯的选择同工质的选择一样与很多因素有关,但其中主要的因素是与工质的性质紧密相关。管芯的主要作用是产生毛细压差,把工质从冷凝段输送到蒸发段。此外,还必须能把液体分布到蒸发段上可能吸热的任何范围内。尤其是在失重的情况下,当冷凝液回流的距离超过1m时,常常需要使用不同形式的管芯才能起到这两个作用。

一、均匀管芯

均匀管芯有很多种形式,最常用的管芯是用丝网或斜纹织品制成的。所用的材料为不锈钢、镍、铜及铝。并加工成具有一定尺寸范围的毛细孔。毛细孔可产生很大的毛细压差。为了增加液体流动的能力,还可开一些粗一点的流道。

二、槽道管芯

槽道管芯,即在热管管壳的内壁面上挤压或车上轴向槽或螺旋槽道,起到毛细作用。槽道管芯是属于粗一些的流道,但也比较均匀,又比较容易加工,所以常用。

槽道管芯的径向热阻在蒸发段和冷凝段是根本不同的,这是因为它们的传热机理不同。蒸发段内肋顶在传热过程中不起有效作用。传热的途径是:沿肋片导热;通过弯月面上的液膜导热或在液体与蒸气界面上蒸发。

由于冷凝段内槽道被冷凝液淹没,所以肋顶在传热过程中起到了有效作用。肋顶上的液膜将成为主要热阻。冷凝液膜的厚度与冷凝率及工质的润湿性能有关。

由于蒸发段的传热机理不太复杂,并且热阻最大,所以下面将集中分析蒸发段的热阻。