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“热管”是什么?

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“热管”是什么?

这是两根铜管,先把它们盖在感温胶纸的下方,然后分别往露出的那端放上一颗冰块。

仅仅过去了几秒钟,上方胶纸已经呈现出了明显的黑色,而这时下方的变色才刚刚开始。

原来导热块的那个根本就不是普通的铜管,而是散热器中的长克热管。

把它从中间切掉一片,我们能清楚的看到其内部结构,和印象中的光滑内壁不同,它的里面有一层粗糙的凹凸不平的多孔结构。

这是用来干嘛的呢?如果拿干燥的纸巾粘一下热管的横截面,你会发现接触的那部分纸张变湿了,可是用力甩一甩,并没有液体流出。

难道说水分都藏在了多孔结构里?答案是肯定的,当管道的一端开始升温后,里面的液体会蒸发成气体,这些气体携带着热量从中间的通道流向管子另一。

端,因为这侧的温度较低,气体会凝结成液体并将热量释放出来。

又因为烧结而成的吸液芯具有毛细作用,也就是说它会像毛巾吸水一样,把冷凝断的液体送回到蒸发段。

如此一来,就形成了一个循环,把热量源源不断的散发出去。

从理论上讲,热管的导热率在4000到10万瓦每米每开,而固态铜的导热系数只有401瓦每米每开。

这样就不难理解为什么视频开头的两根铜管差距悬殊了。

现在回想一下刚刚提到的循环过程,毛细作用无疑是重要的一步。

那试想一下,如果把管子竖直摆放,冷却段在上,加热段在下,是不是仅靠重力就能实现液体的回流了?在我国修建的青藏铁路的两侧就插着这种无心重力热棒,只不过它们的作用不再是散热,而是保冷。

因为在寒冷的冬季,外界气温要低于土壤的温度,这会让地下的冻土融化,路基也跟着下沉,铁路的危险性大大增加。

为此,设计师们苦心研究,找到了不少给冻土降温的方法,安装热管就是其中之一。

整根管子可以分为三段,首先是埋在永久冻土里的吸热段,在温度升高后,里面的工作液体就蒸发成了气体,它在经过绝热段口来到了地表以上的散热段,这里不仅温度低,风也很大,寒风从散热片中吹过,能够轻易带走管子中的热量,与此同时,气体也凝结成了液体,并在重力的作用下流回底端。

如此循环往复,木基始终能保持在一个低温环境中。

而到了暖季,外界的温度要大于土壤的温度,但是因为热泵中的散热段始终没有工作液体,空气中的热量也就无法反向传递给冻土层。

因此,不论外面是冷是热,热泵都能自主的调整工作状态,让地下的冻土一直冻着。

 

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