热管是一种极高效的传热元件，热管导热能力比铜金属高几百倍至数千倍。热管具有均温特性好、热流密度可调、传热方向可逆等特性。用它组成热管换热器不仅具有热管固有的传热量大、温差小、重量轻、体积小、热响应迅速等特点，而且热管还具有安装方便、维修简单、使用寿命长、阻力损失小、进排风流道间便于分隔、互不渗漏等优点。

    热管工作原理：热管是由两端密封的纯铝翅片管，经清洗并抽成高真空后注入液态工质而成。热管实际是利用液体、气体的循环变化而实现导热作用。热导管与发热端接触部分称为吸热端，而与热管散热鳍片接触部分称为冷凝端。两端没有本质区别，区分方法只需要看热管哪一端与发热源接触哪一边就是吸热端，热管另一端则是冷凝端。在吸热端与冷凝断之间的部分为导热部分，导热部分大多数情况下是与空气直接接触。热管一端受热时管内工质汽化，从热源吸收汽化热，汽化后蒸汽向另一端流动并遇冷凝结向散热区放出潜热。冷凝液藉毛细力和重力的作用回流，继续受热汽化，这样往复循环将大量热量从加热区传递到散热区，热管内热量传递是通过工质的相变过程进行的。将热管元件按一定行列间距采用等边三角形布置方式，成束装在框架的壳体内，用中间隔板将热管的加热段和散热段分开，构成热管换热器。

   由于热管内部工质掺杂有一定化学原料并且采用抽真空设计，所以热管工质得沸点远远低于标准大气压下水的沸点通常仅有摄氐35度左右。如果热管道热过程中受到外界冷空气干扰，就会导致工质蒸发气体在未到达冷凝端时就会出现液化回流现象，从而大幅度影响了热管散热器的性能表现。这一观点，从同一热管散热器四个不同角度安装后的性能表现便可看出。

　　然而对于热管性能损失来自重力的观点，也不能说没有一定道理。为加强热管效能，目前很多热管制造厂家都会在热管内部填充一定数量铜粉。铜粉的作用，是为进一步加大发热源以及冷凝端与工质的接触面积。在这种情况下，人们自然会联想到重力对于热管性能表现的影响。如果冷凝端冲下，那么铜粉怎么又会自己往上跑呢？这样的问题确实在一定程度上可以成立。但是，由于目前PC上所采用的热管均采用内部抽真空的毛细结构加之从体积上属于微型热管，所以热管在重力影响上几乎可以忽略不计。

    1、热管热流方向酌可逆性

    一根水平放置的有芯热管，由于热管内部循环动力是毛细力，因此热管任意一端受热就可作为蒸发段，而另一端向外散热就成为冷凝段。此特点可用于宇宙飞船和人造卫星在空间的温度展平，也可用于先放热后吸热的化学反应器及其他装置。
　　
    2、热管热流密度可变性

    热管可以独立改变蒸发段或冷却段的加热面积，即以较小的加热面积输入热量，而以较大的冷却面积输出热量，或者热管可以较大的传热面积输入热量，而以较小的冷却面积输出热量，这样即可以改变热流密度，解决一些其他方法难以解决的热管传热难题。
　　

    3、热管很高的导热性

　　 热管内部主要靠工作液体的汽、液相变传热，热阻很小，因此具有很高的导热能力。热管与银、铜、铝等金属相比，单位重量的热管可多传递几个数量级的热量。当然，高导热性热管也是相对而言的，温差总是存在的，可能违反热力学第二定律，并且热管的传热能力受到各种因素的限制，存在着一些传热极限；热管的轴向导热性很强，径向并无太大的改善(径向热管除外)。
　　
    4、热管恒温特性(可控热管)

　　普通热管的各部分热阻基本上不随加热量的变化而变，因此当加热管热量变化时，热管备部分的温度亦随之变化。但人们发展了另一种热管——可变导热管，使得冷凝段的热阻随加热量的增加而降低、随加热量的减少而增加，这样可使热管在加热量大幅度变化的情况下，蒸汽温度变化极小，实现温度的控制，这就是热管的恒温特性。

    5、热管优良的等温性

　　 热管内腔的蒸汽是处于饱和状态，饱和蒸汽的压力决定于饱和温度热管，饱和蒸汽从蒸发段流向冷凝段所产生的压降很小，根据热力学中的方程式可知，温降亦很小，因而热管具有优良的等温性。
　　
    6、热管环境的适应性

　　 热管的形状可随热源和冷源的条件而变化，热管可做成电机的转轴、燃气轮机的叶片、钻头、手术刀等等，热管也可做成分离式的，以适应长距离或冲热流体不能混合的情况下的换热；热管既可以用于地面(重力场)，也可用于空间(无重力

    热管管内汽-液交界面形状,热管蒸气质量流量,压力以及管壁温度 T w 和管内蒸气温度 T v 沿管长的变化趋势.沿整个热管长度,热管汽-液交界处的汽相与液相之间的静压差都与该处的局部毛细压差相平衡。△ Pc(毛细压头—是热管内部工作液体循环的推动力,用来克服蒸汽从蒸发段流向冷凝段的压力降△ Pv,冷凝液体从冷凝段流回蒸发段的压力降△Pl和重力场对液体流动的压力降(△Pg可以是正值,是负值或为零,视热管在重力场中的位置而定)。因此，△ Pc ≥ △Pl +△ P v +△ Pg是热管正常工作的必要备件。由于热管的用途、种类和型式较多，再加上热管在结构、材质和工作液体等方面各有不同之处，故而对热管的分类也很多，常用的分类方法有以下几种：

　　(1)按照热管管内工作温度区分：热管可分为低温热管(—273－－－0℃)、常温热管(0—250℃)、中温热管[250－－－450℃)、高温热管(450一1000℃)等。

　　[2)按照工作液体回流动力区分：热管可分为有芯热管、两相闭式热虹吸管(又称重力热管)、重力辅助热管、旋转热管、电流体动力热管、磁流体动力热管、渗透热管等等。

　　(3)按管壳与工作液体的组合方式划分：(这是一种习惯的划分方法)可分为铜—水热管、碳钢。水热管、铜钢复合—水热管、铝—丙酮热管、碳钢热管、荣热管、不锈钢热管，钠热管等等。

　　(4)按结构形式区分：可分为普通热管、分离式热管、毛纫泵回路热管、微型热管、平板热管、径向热管等。

　　(5)按热管的功用划分：可分为传输热量的热管、热二极管、热开关、热控制用热管、仿真热管、制冷热管等等。

    7、热二极管与热开关性能

　　 热管可做成热二极管或热开关，所谓热二极管就是只允许热流向一个方向流动，而不允许向相反的方向流动；热开关则是当热源温度高于某一温度时，热管开始工作，当热源温度低于这一温度时，热管就不传热。
　　
    8、热管的应用

    热管技术最初在航天、宇宙飞船与核反应堆应用，用于散热和均温，20世纪80年代，热管换热器由于其优越的性能被美国工程师用于暖通通风行业，回收排风中的能量和制作热管除湿机。热管换热器几乎具有全部完美的特性，效率稳定，不消耗能源，传热能力大，几乎不用维修，不易堵塞通道，阻力小。热管技术的这些特性，必将成为绿色空调的重要现实技术基础。

    热管的应用更是成为了如今高性能散热器的代名词之一。热管是一种导热性能极高的被动传热元件。热管利用相变原理和毛细作用，使得它本身的热传递效率比同样材质的纯铜高出几百倍到数千倍。热管是一根真空的铜管，里面所注的工作液体是热传递的媒介。在电子散热领域里，热管最典型的工作液体就是纯净水。热管使用圆柱形铜管制成的热管是最为常见的。热管壁上有吸液芯结构。依靠吸液芯产生的毛细力，使冷凝液体从冷凝端回到蒸发端。因为热管内部抽成真空以后，在封口之前再注入液体，所以，热管内部的压力是由工作液体蒸发后的蒸汽压力决定的。只要加热热管表面，工作液体就会蒸发。蒸发端蒸汽的温度和压力都稍稍高于热管的其它部分，因此，热管内产生了压力差，促使蒸汽流向热管内较冷的一端。当蒸汽在热管壁上冷凝的时候，蒸汽放出汽化潜热，从而将热传向了热管冷凝端。之后，热管的吸液芯结构使冷凝后液体再回到蒸发端。只要有热管热源加热，这一过程就会循环进行。通过热管原理介绍，我们可以看出热管并不具备任何散热作用而仅仅具备热管导热的作用而已。要想将热管导出的热量尽快排出，散热器上还必须设计有大面积散热鳍片以及设计有良好的散热性能。

　　在陶瓷隧道窑中，由于烟气温度高、烟气量大，烟气带出的热量损失约占总能耗的35～40%，是热损失中的一项。因此，如何更好地回收烟气余热，提高窑炉热效率，一直是陶瓷窑炉工作者为之奋斗的目标。近年来，随着节能技术的不断开发和推广，热管技术已在陶瓷隧道窑烟气余热回收中得到应用。
 
    众所周知，热管孔加工是金属加工操作中最频繁使用的加工工艺。从热量方面而言，它还是最难控制的操作之一。

　　和铣削及许多其它切削操作不同，钻头要连续进行金属与金属之间的接触，因此会产生大量的热。热是破坏刀具寿命的大敌。热管孔本身封闭的边界加剧了钻削操作的难度。没有什么空间让冷却液进入并排出切屑。

　　传统上，热管冷却液或油是采用溢流方式从外部施加的。最近，热管冷却液却通过正常压力或高压穿过刀具提供。热管冷却液是冷却钻头并排出切屑的主要手段。通过这种手段可以延长刀具寿命，并且通常可以保证较高的钻削进给速度和转速。

　　在热管制造厂家中如今存在这样一种趋势，即减少热管金属切削操作中所用冷却液量。之所以出现这种趋势是从环保要求-工人受到冷却液雾气影响-以及降低成本两方面考虑的。热管干铣或半干铣已经非常常见，特别是在欧洲尤其如此。如今在美国这种热管应用也越来越多。

　　热管是钻头内一个主动系统，以可以将热刀尖带走，保证干钻加工中较长的刀具寿命。但是与铣削不同，对钻削而言，进行干钻却依然是非常困难的，因为存在热的问题。热管公司的研究和新产品开发组开发了一种新的钻头，它可以实用地进行干钻加工热管。

　　研究和新产品开发组主任博士说 ：“我们采用了一种在其它领域被称作热管的装置。我们建造的个结构由铜管组成，插在钻头里通过枪钻打的孔中。然后，在铜管中部分加入液体（水似乎是的），接着盖上盖子。后来，通过实验发现铜插件并不需要，因此我们现在仅简单地在热管钻头中打个孔，在孔中装一定的水，然后用盖子盖上。”

　　热管工作中没有任何移动件或电子元件。在操作过程中，钻头-由于它连续与工件接触，因此它是热的主要焦点-会发热。钻头处的热会传递到钻头本体上。随着热从钻头传到热管中，管中液体变热而沸腾，并在热管中产生蒸汽。

　　蒸汽上升，由于它比液态水温度要高，因此它会从钻头处带走部分热量，直至刀夹（V形法兰或HSK）体所在的钻柄处。热管这种热对流动作可以让刀夹充当散热器，并将热从钻头带走。随着热的扩散，蒸汽冷却并重新冷凝成液态水。液体流回热管，这种循环一直重复进行。实际上，热管是一个热驱动泵，由它将热从钻头带走。博士说，这种热管使钻头的寿命比直接进行干钻的钻头寿命延长了40～60%。

　　至今为止，热管公司所进行的实验已经涉及各种不带涂层的高速钢钻头。为了更好地分析热管，热管公司已经用一把3/4英寸的钻头来钻削铸铁。博士说，增大热管尺寸应该不会产生什么问题，并且他预计，最小的尺寸应该为1/4英寸左右直径的钻头。此外，对于在其它材料和涂层的钻头中采用热管，他至今还没有注意到会存在什么障碍。

    热管运行安全可靠，热管不污染环境：热管的工作介质在封闭的腔体内进行工作，热管采用封口采用国际先进的焊接技术，冷却介质数量少，即使泄漏也不可能造成电气事故。其工作寿命一般为20年，热管所采用的制造材料不会对环境产生任何的污染，热管是比较一种环保产品。