重力銫熱管等溫性能研究

張 凱，樂 愷，閆小克，童文雨

(1. 北京科技大學 能源與環境工程學院，北京 100083；2. 中國計量科學研究院，北京 100029； 3. 南京工業大學，江蘇 南京 211816)

1 引 言

熱管是通過管內工質相變實現熱量傳遞的高效傳熱元件。根據工作的溫度范圍，熱管分為低溫、中溫和高溫熱管,其中高溫熱管一般以各種堿金屬為工質。上世紀80年代前，熱管僅僅限制應用在航天、核電等高端技術領域；隨著熱管技術逐漸成熟，且因其傳熱系數高、工作溫度范圍廣、等溫性能好和環境適應能力強等優點，目前廣泛應用在石油化工、凍土保護、余熱回收和溫度控制等領域。

國內外學者對熱管做了許多有價值的研究：曲偉等[1]研究了鋰、鈉熱管的啟動和傳熱極限，指出高溫及超高溫熱管能夠順利啟動，但啟動時應注意可能到來的聲速極限；Tournier等[2]建立熱管二維模型并結合實驗數據，對鈉熱管冷凍啟動過程進行了詳細地描述；于萍等[3]研究了高溫鈉熱管再啟動特性，指出鈉熱管冷卻時放置傾角不同對再啟動時間的影響可忽略不計；Jang等[4]研究了鉀熱管的啟動特性，結果表明熱管在達到轉變溫度之前是無效的；捷曼爾[5]等研究了鈉鉀合金熱管啟動、等溫和傳熱性能，證明了鈉鉀合金可以作為工質生產高溫熱管；郭青等[6]研究了蒸發段長度對鈉鉀合金熱管啟動性能影響，指出增加蒸發段長度有利于熱管外壁面溫度分布趨于均勻；郭航等[7]研究了不同加熱功率條件下鈉鉀合金熱管啟動和傳熱性能，指出隨著加熱功率的提高，熱管啟動時間有效縮短，當量傳熱系數等線性增加；……