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Thermal Engineering

热管热输运能力计算器

计算热管的毛细管极限、沸腾极限、夹带极限、粘性极限和声速极限,求最大热输运量和等效导热系数。

参数设置
工作流体
吸液芯类型
管道长度 L 30.0 cm
内径 D 6.0 mm
倾斜角 θ 0 °
负值=逆重力(蒸发端在上)/ 正值=重力辅助
工作温度 T 80 °C
最大热输运量 Q_max [W]
等效导热系数 [W/m·K]
主控极限
轴向热流密度 [W/cm²]

理论公式

毛细管极限(最关键):

$$Q_{cap} = \frac{A_w K \rho_l h_{fg}}{\mu_l L_{eff}} \left(\frac{2\sigma}{r_{eff}} - \rho_l g L \sin\theta\right)$$

拉普拉斯方程(毛细管压力):

$$\Delta P_{cap} = \frac{2\sigma}{r_{eff}}$$

等效导热系数:

$$k_{eff} = \frac{Q_{max} \cdot L_{eff}}{A_{cs} \cdot \Delta T}$$
工程应用: PCB和电子设备散热、航天器热控制、太阳能集热器。吸液芯渗透率K典型值:烧结金属 10⁻¹²–10⁻¹⁰ m²,槽道 10⁻¹⁰–10⁻⁸ m²,网眼 10⁻¹²–10⁻¹⁰ m²。