四维热管是在二维热管和三维热管基础的升级版,既有二维热管的独立性,又有三维热管可逆性,水平放置蒸发段和冷凝段可以自由切换,换热的时候,多了一个传热方向,所以称为四维热管。
热管技术以前被广泛应用在宇航、军-工等行业,自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式,采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机,同样可以得到满意效果,使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决,开辟了散热行业新天地。现在常见于 cpu 的散热器上。从热力学的角度看,为什么热管会拥有如此良好的导热能力呢?物体的吸热、放热是相对的,凡是有温度差存在的时候,就必然出现热从高温处向低温处传递的现象。通过物理知识得知,热传递的三种方式:辐射、对流、传导,其中对流传导*快。热管是利用介质在热端蒸发后在冷端冷凝的相变过程(即利用液体的蒸发潜热和凝结潜热),使热量快速传导。热管一开始被应用到军事领域,逐渐被应用到工业节能和民用节能。
四维热管基本工作原理
典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽成一定的负压后充以适量的工作液体,使紧贴管内壁的吸液芯毛细多孔材料中充满液体后加以密封。管的一端为蒸发段(加热段 ),另一端为冷凝段(冷却段),根据应用需要在两段中间可布置绝热段。当热管的一端受热时毛纫芯中的液体蒸发汽化,蒸汽在微小的压差下流向另一端放出热量凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段。如此循环不己,热量由热管的一端传至另—端。热管在实现这一热量转移的过程中,包含了以下六个相互关联的主要过程:⑴热量从热源通过热管管壁和充满工作液体的吸液芯传递到(液——汽)分界面; ⑵液体在蒸发段内的(液——汽)分界面上蒸发;⑶蒸汽腔内的蒸汽从蒸发段流到冷凝段; ⑷蒸汽在冷凝段内的(汽——液)分界面上凝结:⑸热量从(汽——液)分界面通过吸液芯、液体和管壁传给冷源:⑹在吸液芯内由于毛细力作用使冷凝后的工作液体回流到蒸发段。热管的工作是靠热量的转移来实现的;水平热管是靠毛细吸液芯中液体蒸发,蒸汽在微小的压差下流向冷凝段,再靠毛细力回到蒸发段,往返循环,实现自由切换。