如何根据工质来选择换热管管芯材料
换热管构造的三要素是:工质或工作流体、管芯或毛细结构、管壳。这三要素有机的组合是热管进行正常工作的基础。三要素的组合有时是矛盾的。下面就来讨论组合的原则。
肯定的一种适合的工质此前,率先要顾虑的是水汽电脑运行的温暖超范围图,可按表1-2来挑选。因为,在大至完全相同的温暖超范围图内,可以有一种工质同样可供挑选。为肯定所用的工质最适,要多方位考察其很多特质。注意请求如下所示:
①. 工质与管芯和管壳物料的相融性;
②. 热维持的性能好;
③. 工质能润湿管芯和管壳素材;
④. 在启动工作温度标准内,液体心理压力不太高或 太低;
⑤. 蒸发蒸发热大;
⑥. 热率高;
⑦. 工质的色谱仪和水蒸汽相的黏性低;
⑧. 表面层张度大;
⑨. 零度或干固点要合理;
⑩. 人身危险性要高。
除过左右的需求认知能力,还必要按照其与换热器钢管内热流所受到到的几种约束有关的的热电厂学来来考虑会选择工质。一些约束有黏性限、声速限、孔隙限、攜帶限和煮沸限,一些约束将在最后章中讨论会。
一只换热管能否长期运行,能否稳定地进行工作等问题都是直接与材料的不相容性有关的,这一点下面要详细地讨论。然而,工质的热性能在使用过程中有可能降低(退化),还要防止流体分解成不同成分。因此,必须要求工质在整个可能运行的温度范围内热稳定性好。
文丘里管从漆层的类型像是两张紧绷的胶片,这与透明溶剂的从漆层表面能层上支撑力和从漆层的长宽比有关于。因此透明溶剂碳原子得到抓住力,任何一整块液面也有拉巨作用。从漆层表面能层上支撑力随温湿度及压而转化,不,随压的转化常常尚小。从漆层表面能层上支撑力的高效值因此受液水蒸汽、液-液或液-固用户界面上积淀的国外的物质的影响到,可以有较多的转化。
在设计换热管时,为了使它能够克服重力运行,并产生较大的毛细驱动力,所以,希望表面张力大一些。此外,还必须使工质润湿管芯和管壳材料。
在运转的溫度比率内水汽阻力一定大,以以免水汽加快速过大。如果水汽加快速大就使溫度梯度方向大,又能够把与之正向流量的空调蒸发器液过飞机安检走,和还能因此可缩短性带来流量不不稳定性。所以,阻力又没法太高,太高一定用厚壁管壳。
期待工质的气化汽化潜热大,以便于用少量出的液流来引入巨大糖份,导致恢复管径的压力差小。
工质的热导率越大越多越好,这个是要想变少径向热度等度,或是急剧减小在管芯与管壳交汇处体上生产放热的或许性。
为了更好地把液流的风阻减至最大,要选择使用水蒸气相和液质粘稠度低的工质。
换热管所用的工质范围很广泛,从-269℃用氦,直到892℃用锂。在50 ~250℃范围内应用水作工质的优越性最明显。在稍低一些的温度范围内(-60~ 100℃),希望用氨作工质。但是,为了使氨保持高纯度,要求细心操作。丙酮和酒精是低蒸气压的工质。上述这些工质常用于宇航设备的热管内。水和甲醇与铜相容,常用来冷却电子仪器设备。
在230 ~ 400℃范畴内,都可以温度高充分换热体、如联苯与联苯硫化物的低共熔混合法物,其溶点在大气气溶胶压下为260℃以内,其实其从表面弹性和蒸发汽化潜热小。
当换热管的工作温度进一步提高,就进入液态金属的工作范围。水银的有效工作温度范围为250 ~650℃,水银具有诱人的热力特性,在室温下仍呈液态,这使热管的制作、充液操作和启动等都可以大大简化。但它也有不足之处,除了有些毒性之外,其主要的问题是难于润湿管芯和管壳。
换热管的工作温度范围更高一些时,则希望用钙、钾和钠作工质。附录里载有它们与热管有关的特性。
如果换热管的工作温度在1000℃以上,通常选用锂作工质,但也可以用银作工质。