环路热管(Loop Heat Pipe,LHP)是一种在传统热管基础上发展起来的新型热管技术它不仅具有常规热管在小温差下长距离传输大热量且不需要活动部件的优点,而且实现了逆重力传热和气液管路分离,克服了传统热管输送段携带阻力大、传热受重力影响而限制热管长度和放置方式的缺陷,其散热性能较传统热管显著提高。
环路热管[53]是一种高效的两相散热装置,主要由蒸发器、冷凝器、液体补偿器(储液器)、蒸气管路和液体管路组成,如图2-14所示。蒸发器内有毛细结构的孔隙,可以吸收液体,使得毛细结构内充满液体工质。蒸发器被加热时,毛细结构中的液体吸收热量蒸发成饱和气体,并通过蒸气管路沿着蒸气段进入到冷凝段;在冷凝段中,蒸气被冷凝成了液体释放潜热;冷凝液体沿着液体管路回流到储液室,并到达毛细结构。储液室的重要作用是起动时容纳在蒸气段和冷凝段的液体,运行时防止液体来不及回流造成蒸发器干涸,解决了传统热管的缺陷。
图2-14 环路热管的工作原理图
环路热管(LHP)有以下优点:
1)环路热管利用蒸发器内毛细芯产生的毛细力驱动环路运行,利用工质的蒸发和冷凝来传递热量,不需要外加动力。
2)等温性能较好,可以远距离传热,并能改变热量传递的方向。(www.daowen.com)
3)气液通道分离的设计,使管内二相介质流动方向一致,避免气液间的相互干扰,降低了热阻,提高热管的传热效率。
4)管路形状可依据实际需要设计,适合不同场合,应用更加灵活。
与传统式热相比较,环路热管的优点见表2-7。由于环路热管具有比传统式热管更大的传热量和传热效率、更远的传热距离和更灵活的管道分布,因此环路热管应用在电力电子散热,能有效提升现今电力电子组件的散热效果,目前已成为很多电力电子器件散热的热点技术。
表2-7 环路热管与传统热管比较
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