147 热管导热有多强
147 热管导热有多强
●背景
热管是把热能从高温处传向低温处的高效传热元件(高温处与低温处距离可为零点几米至上千米);热管的基本知识请参见订阅号“冷热科技”或“冷热平台”(2019-05-25发表)。
●热管导热的影响要素
热管导热能力可用当量热导率表示。紫铜的热导率约为380W/(m.K),而工作温度在750℃左右的钠热管,其当量热导率可达1000000 W/(m.K),即约为紫铜导热能力的2000多倍。
实际热管当量热导率通常低于上述值,具体导热能力主要与热管工作温度、热管要素(热管工质、壳体材料、壳体结构及参数等)、热管外介质及流速等有关。
●单根热管传热能力
当热管热端介质温度为TH,冷端介质温度为TL;介质与热管外翅片的换热系数为αo,介质侧热管翅化系数为co;热管工质与热管壳体内壁的换热系数为αi,工质侧热管翅化系数为ci;壳体壁厚为H,壳体材料热导率为k;则有效长度为L,有效直径为D的单根热管的传热量约为:
Qaa=0.7DL(TH-TL)/RT
RT =1/(αoco)+k/H+1/(αici)
设某气-气热管,热管有效长度为1.5m,当量直径为0.04m,气体侧换热系数为25W/(m2.K),翅化系数为12;工质侧换热系数为1000W/(m2.K),翅化系数为1.2;壳体材料热导率为380W/(m.K),壳体壁厚为3mm;热气体温度为150℃,冷气体温度为20℃,则单根热管传热能力约为:
RT =1/(25*12)+0.003/380+1/(1000*1.2)
=0.0042 m2.K/W
Qaa=0.7*0.04*1.5*(150-20)/0.0042=1300W
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