热管技术在舰船上的应用分析.pdf

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1、第33卷第8期2011年8月舰船科学技术SHIPSCIENCEANDTECHNOLOGYV01．33，No．8Aug．，2011热管技术在舰船上的应用分析吴亮东1，陈虹1’2，胡大炜1(1．武汉第二船舶设计研究所，湖北武汉430064；2．华中科技大学，湖北武汉430074)摘要：介绍了热管技术原理及特性，重点分析了热管技术在舰船动力系统、舰船制冷与空调系统及高发热量设备冷却方面的应用。在舰船动力系统方面分析了热管技术在核动力工程及锅炉中的应用；在舰船制冷与空调系统方面分析了热管技术在制冷技术及除湿设备

2、中的应用。此外也分析了热管技术在舰船雷达T／R组件及汽轮发电机等高发热量设备的冷却方面的应用。同时也提出了进一步扩大热管技术在舰船上应用的建议。关键词：热管技术；舰船；动力；吸附式制冷；冷却中图分类号：TU52文献标识码：A文章编号：1672—7649(2011)08—0155一05DOI：10．3404／i．issn．1672—7649．2011．08．036ApplicationoftheheatpipetechniquetowarshipwuLiang．don91，CHENHon91一，HUDa．

3、weil(1．WuhanSecondShipDesignandResearchInstitute，Wuhan430064，China；2．HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：Theprincipleandcharacteristicsofheatpipesareintroduced，emphasizingonitsapplicationtoshipsforthecoolingofhightemperatu

4、refebrifieequipments．Inshippowerplants，heatpipesareappliedforthecoolingofnuclearpowerplantsandboilers．Inairconditionandrefrigerationsystems，heatpipesaremainlyusedinthesorptionrefrigerationandthexeranticfacilities．wealsoanalysetheapplicationtotheT／Rsubass

5、emblyofthephasedarrayradarandtheturbogenerator'scooling．Suggestionsforexpandingitsapplicationtoshipsareproposed．Keywords：heatpipetechnique；warship；powersystem；sorptionrefrigeration；cooling0引言1热管技术原理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蒸发与凝结来传递热量，利用重力或毛吸作用等

6、形成自然循环，起到良好的制冷效果。因热管具有极高的导热性、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、温度可控制等优越的传热性能和技术特征，在工程中的应用日益普及，不仅在余热回收、节能方面取得了显著效果，而且在传统的传热传质设备更新改造及电子元器件冷却方面显示出强大的生命力。现代舰船上传热传质设备及电子设备众多，因而热管技术在舰船上具有广阔的应用空间。1．1热管的组成及工作原理普通热管由管壳、管芯和工质组成，将管内抽成1．3×(10～一10“)Pa的负压后充以适量的液体工质，使紧贴管壁的多

7、孔毛细材料一管芯中充满液体工质后密封⋯。管芯与工质是组成热管的最重要的2个部分。管芯一方面把工质液体分布到整个蒸发段和冷凝段，另一方面提供冷凝回流的方式和动力。热管中工质的选用要考虑到蒸汽运行的温度范围，以及工质与管芯和管壳材料的相容性问题。在合适的温度范围和相容性的前提条件下，还要根据热管内工质热流所受到的相关的热力学的各种限制来选择工质收稿日期：2011一06—23作者简介：吴亮东(1984一)，男，助理工程师，主要研究方向为舰船保障技术及舰船总体技术。·156·舰船科学技术第33卷的种类和充装量。

8、热管的一端为蒸发端(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端，其热管工作原理如图所示，沿轴向依次分为蒸发段(加热段)、绝热段、冷凝段(冷却段)。图1热管工作示意图Fig．1Schematicdiagramoftheheatpipe热管工作时，热管的一端加热，热管内部吸液芯中的液体工质汽化，蒸汽在微小压力的作用下流向冷凝段，在冷凝段放出热量冷却后又重新变成液体，液体再沿着吸液芯依靠毛细力作用返回到蒸发段，实现整个