热管(卷名：机械工程)
heat pipe
一种高效的强化传热(见传热强化)元件。热管具有很多独特的优点，受到世界各国广泛的研究和应用。1942年，美国人R.S.高格勒提出热管的工作原理，但未引起人们的注意。1964年，因为航天技术的需要，美国人G.M.格罗弗发明了这种新型的传热元件。从此，这项传热新技术在各国引起了很大的重视。热管的理论、性能、寿命和制造工艺等问题都得到广泛的研究。从70年代开始，热管已从实验室研究迅速地转向实用阶段。
热管广泛用于航天器的温度控制、电子器件的冷却，以及热管等温炉、换热器、太阳能集热器、深冷手术器和各种能量回收系统中的换热装置。它也是研制中的热气机传热系统的理想器件。
结构和原理 热管是一个封闭系统，由管壳、吸液芯和工质组成（见图）。管壳是一根金属的圆管或其他几何形状的容器。吸液芯是紧贴在管壳内壁上的毛细结构，由多孔材料构成。传递热量的载热工质按工作要求选用，可从深冷液化气直到液态金属。热管是利用工质相变的物理过程来传递热量的。当热量从蒸发段传入时，吸液芯内的工质便受热蒸发，由此产生的压差使蒸气流向冷凝段。蒸气在冷凝段接触到比较冷的吸热芯表面便凝结成液体，放出热量。而工质在蒸发段蒸发的结果，使那里的气液交界面下凹，形成许多弯月形液面，产生毛细压头，把冷凝液送回蒸发段，补充工质消耗，完成闭合循环。这样，工质的蒸发和冷凝便把热量源源不断地从热端传到冷端。
性能特点 热管的特点是当量热导率(见热传导)高和等温性好。工质的气化潜热通常很大，所以有很高的热导率。在同样的传热温差下，热管的热导率比相同尺寸的金属棒高几十倍至几千倍。工质的沸点取决于相应的压力，而根据理论分析和实验测定得知，热管内压力沿轴线的变化不大，管内各点的温度也相差不多，因而热管具有良好的等温性。此外，热管还具有结构简单轻巧、可变热流密度，以及充入适量惰性气体后可自动控制温度等特点，这使它成为一种多用途的高效传热元件。
热管的性能与结构、尺寸、形状、工质物性和重力方向的夹角等因素有关。它的寿命取决于工质与材料的化学相容性，因为不相容意味着它们会发生化学反应而生成不凝气体，导致热管性能恶化甚至失效。
分类 热管种类繁多，通常按工作温度或结构特点来区分（见表）。
参考书目
马同泽等编著：《热管》，科学出版社，北京，1983。
P.D.邓恩、D.A.雷伊著，周云海译：《热管》，国防工业出版社，北京，1982。(P.D.Dunn，D.A.Reay，Heat Pipes，Pergamon Press Ltd.，London，1978.)