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一、工作原理
超導(dǎo)熱管的工作介質(zhì)由多種無機(jī)活性金屬及其化合物混合而成,具有超常的熱活性和熱敏感性,遇熱而吸,遇冷而放。IGBT熱管散熱器這種熱超導(dǎo)工質(zhì)在一定溫度下被激活,并以分子震蕩形式來傳遞熱量,它超強(qiáng)導(dǎo)熱性能使其導(dǎo)熱系數(shù)是一般金屬的一萬倍左右,是水熱管的十倍左右,在傳導(dǎo)方向上幾乎沒有溫度的衰減并能以極快的速度傳遞(超音速傳遞)。
二、特點(diǎn)
超導(dǎo)熱管與普通熱管相比具有如下特點(diǎn):
(l)適用范圍廣。適用溫度為60一1000℃,而一般液體工質(zhì)如水,只能用于100一350℃。溫壓曲線如圖1 。
(2)安全可靠。不存在管內(nèi)超壓?jiǎn)栴},不怕干燒。液體工質(zhì)汽化后,隨著溫度升高飽和蒸汽壓也升高,而超導(dǎo)介質(zhì)熱管的內(nèi)壓兒乎不隨溫度度的變化而變化,如圖1 。
(3)節(jié)省鋼材,優(yōu)化傳熱。設(shè)計(jì)上可不考慮耐壓強(qiáng)度,只考慮傳熱性能、耐腐蝕和穩(wěn)定性即可。
(4)可消除導(dǎo)熱死區(qū)。水及其它液體工質(zhì)在高溫相變過程中和母管金屬有不同形式的化學(xué)反應(yīng),如水熱管內(nèi)就易產(chǎn)生氫氣等不凝氣體,從而在熱管上部形成導(dǎo)熱死區(qū),影響傳熱效果,而超導(dǎo)介質(zhì)熱管不存在此問題。
(5)安裝方便,不受安裝位置限制。一般熱管必須依靠重力實(shí)現(xiàn)液體的循環(huán)(稱重力式熱管)。超導(dǎo)熱管可任意安裝,只要有溫差就可傳熱。
(6)良好的導(dǎo)熱性。導(dǎo)熱速度快,強(qiáng)度大,效率高,超導(dǎo)熱管熱量的傳遞隨著溫差增加而增加,一般液體工質(zhì)其汽相速度不能超過音速,一旦達(dá)到音速,即出現(xiàn)“阻塞”現(xiàn)象,如圖2。
,5.熱管熱傳遞速率
(7)具有良好的等溫性。試驗(yàn)證明,一根長(zhǎng)4M的超導(dǎo)熱管,其一端置于100℃的熱水中,另一端置于無風(fēng)的大氣中,熱、冷兩端溫差不大于1℃;而同樣條件下的一般液體工質(zhì)熱管,熱、冷兩端溫差高達(dá)3~4℃。這說明超導(dǎo)熱管具有良好的等溫性,即可在很小的溫差下,傳遞很大的熱通量,傳熱阻力小。
(8)由于不考慮內(nèi)壓,超導(dǎo)熱管形狀具有更大的靈活性,具有更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。
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