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热管换热器的原理及计算方法

热管是一种具有极高导热性能的新型传热元件,它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量,它利用毛吸作用等流体原理,起到良好的制冷效果。具有极高的导热性、良好的等温性、冷热两侧的传热面积可任意改变、可远距离传热、温度可控制等特点。将热管散热器的基板与晶闸管等大功率电力电子器件的管芯紧密接触,可直接将管芯的热量快速导出。热管气-气换热器是最能体现热管优越性的热管换热器产品,由热管管束和外壳等组成的换热器称为热管换热器。一般情况下,它有一个矩形的外壳,在矩形外壳中布满了带翅片的热管。热管的布置可以是错列呈三角形的排列,也可以是顺列呈正方形排列。在矩形壳体内部的中央有一块隔板把壳体分成两个部分,形成热流体与冷流体的通道。当热冷流体同时在各自的通道中流过时,热管就将热流体的热量传给了冷流体,实现了两种流体的热量交换。
热管气-气换热器设计计算的主要任务在于求取总传热系数U,然后根据平均温差ΔT及热负荷Q求得总传热面积A,从而定出管子根数N。
热管气-气换热器的两种基本计算方法是平均温差法和传热单元数法,它们都能完成预热器的设计计算和校核计算。设计计算是设计一个新的气-气换热器,要求确定气-气换热器所需的换热面积;而校核计算是是对已有的气-气换热器进行校核,以确定气-气换热器的流体出口温度和换热量。
通常由于设计计算时冷热流体的进出口温度差比较易于得到,对数平均温度能够方便求出,故常常采用平均温差法进行计算;而校核计算时由于热管气-气换热器冷热流体的热容流率和传热性能是已知的,热管气-气换热器的效能易于确定,故采用传热单元数法进行计算。

QY-RG36热管换热器传热系数热效率计算装置
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