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熱管，應稱之謂“封閉兩相傳熱系統”，即在一個封閉的體系內，依靠流體的相態變化（液相變為汽相或汽相變為液相）來傳遞熱量的裝置。眾所周知，當某種介質由液相變為汽相（如水蒸發或沸騰）時，會吸收熱量；而當介質由汽相變為液相（如蒸汽的凝結）時，會放出熱量。將這兩種過程巧妙地結合在一起，并置于封閉的容器內，便構成了一個傳熱元件---熱管了。如果將熱管的一端加熱，另一端冷卻，中間用隔板或絕熱材料將二者分開，這樣，熱管內部將開始兩相傳熱過程。加熱段的介質會沸騰或蒸發，吸收汽化潛熱，由液體變為蒸汽。產生的蒸汽在管內一定壓差的作用下，流動到冷卻段，蒸汽遇到冷的壁面會凝結成液體，同時放出汽化潛熱，通過管壁傳給外面的冷源。冷凝下來的液體依靠管內壁的多孔材料所產生的毛細管力再回流到加熱段，重新開始蒸發吸熱過程。這樣，通過管內介質的連續相變，完成了熱量的連續轉移。當熱管在地面上應用時，可以讓重力來幫助凝液回流，這時，便不需要管內吸液芯了，只要將熱管傾斜放置或垂直放置，讓加熱段在下方，冷卻段在上方便可以了。這樣的熱管叫重力輔助熱管或重力熱管。下面講述的熱管換熱器，絕大部分用的都是重力熱管。