科技日報北京8月7日電 (記者劉霞)日本名古屋大學科學家研制出一種新型環形熱管(LHP),能在無電力驅動的情況下,將高達10千瓦的熱量傳輸2.5米,實現了迄今世界上最大規模的非電力熱運輸。研究團隊指出,這種LHP在工業廢熱回收、太陽能熱利用、電動汽車熱管理,以及數據中心冷卻等多個領域具有廣闊的應用前景。相關論文將發表於新一期《國際傳熱與傳質》。
LHP廣泛應用於電動汽車、氣象衛星和家用電器等。在LHP內部,工作流體和被稱為芯的多孔材料協同作用,實現熱量長距離高效傳輸。芯通過毛細作用將工作流體抽吸至其表面。當熱量到達蒸發器上時,芯表面的流體吸收熱量並變成蒸汽。蒸汽隨后進入冷凝器,釋放熱量並冷凝成液體狀態。液體再返回補償室,與芯接觸后被重新拉回其表面,繼續循環冷卻過程。
最新研究負責人長野方星教授指出,他們通過優化設計方案,使LHP更薄、更長、更寬,同時保持高質量的多孔性能,顯著增強了LHP芯的功能。此外,他們還通過縮小蒸汽逸出通道並在側面增加額外通道,提高了設施的熱傳輸能力。
測試結果顯示,與先前開發的性能最優的LHP相比,新LHP的尺寸減小了18%,熱傳輸能力提高了1.6倍,熱傳輸效率提高了4倍。這種設計充分利用芯產生的毛細作用,在沒有電力的情況下,將廢熱輸送了2.5米的距離,創造了非電力熱傳輸的世界紀錄。