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热管技术的工作原理及在多领域中的应用

1、热管的基本组成及工作原理

A、热管的组成：

热管主要由主体（一根封闭的金属管）、充注工作介质的内腔和毛细结构（管芯）。在制作时，管内的空气和其他杂物要清除干净，需为真空状态。

B、热管的工作原理：

一个完成的热管，沿轴可分为蒸发段、绝热段和冷凝段三部分。当热管在工作时，热管的蒸发段受到外界热量影响，此处的工作介质受热蒸发，蒸发后气压迅速升高，由于蒸发段与冷凝段气压不同，蒸发段的蒸汽沿着通道流向冷凝段，冷凝段温度低于蒸发段，于是蒸汽在此处释放热量并冷凝，回落到蒸发段，此时就完成了热量的传递。如此的周而复始，就完成了大量的热量的传递。热管热量的传递是无外力自动发生的，利用工作介质的相变来进行的，通常只要有温差，就能产生热量的传递。由于蒸发段与冷凝段之间是有绝热装置完全隔离开的，因此能够保证热管内的热量不会散失到外界，保证了热量的传递。

2、热管技术的应用

由于热管技术具有很快的传热速度，因此被应用于各个领域。而且在使用过程中，可根据实际使用情况，可通过热管将热源和冷源完全分离开来完成热量的传递，非常的灵活和便捷。

A、在航空航天中的应用

热管技术最早是应用于航天航空中的。航天器在天空中时，向着阳光的一面温度高，背阴面温度较低，温差较大，而利用热管技术，热管的蒸发段从向阳的一面吸收热量，传递到背阴的一面，以此来实现两侧温度的平衡，避免两侧的温差过大，导致航天器出现故障。

B、工业领域中的热回收应用

在工业领域，余热资源非常多，但能够再次进行利用的却很有限，由于技术或资金的原因，导致一些余热资源被浪费掉了。如很常见的烘干或类似的工序，需要先将环境中的空气（即新风）送进反应炉中，经过加温，加热到符合条件的热度后，在进行下一步作业，为保证炉内空气的新鲜和维持一定的压力，需要将作业完后的空气排出，此时排除的空气会带有一定的热量；通过热管技术，对这部分热量进行回收，对新风进行预热，就减少了能源的投入，降低了成本。

除了这两个应用，在其他领域也有应用，如空调系统中的能量回收、冻土层的温度维持等，应用是非常广泛的。近几年来，节能降耗呼声不断，同时也说明大家对这一方面的重视，热管技术的应用与推广，能够实现热能的有效流动，同时还能节约大量的能源投入，降低成本。