Conoscenza di base di HeatPipe e punti di progettazione
I tubi di calore sono spesso utilizzati nell'attuale progettazione termica, inclusi i nostri comuni laptop, PC e telefoni cellulari. I seguenti fattori devono essere considerati nella progettazione del tubo di calore:
1. Carico termico o calore da trasferire
2. Temperatura di lavoro
3. Materiale del tubo
4. Fluido di lavoro
5. Struttura capillare
6. Lunghezza e diametro del tubo di calore
7. Lunghezza di contatto della zona di evaporazione
8. Lunghezza di contatto dell'area di compensazione
9. Direzione di gravità
10. Influenza della curvatura e della planarità del tubo di calore
Cos'è la struttura capillare? In che modo influisce sulle prestazioni dei tubi di calore?
Ci sono quattro capillari comuniTubi di calorestrutture, comprese scanalature, rete metallica, polvere sinterizzata, metallo e fibra. La struttura capillare è rivestita sulla parete interna del contenitore del tubo di calore e consente al liquido di fluire da un'estremità all'altra del tubo di calore attraverso l'azione capillare. Ogni struttura capillare ha i suoi vantaggi e svantaggi. Non esiste una struttura capillare perfetta. Ogni struttura capillare ha il suo limite.
Struttura della scanalatura:Il limite del capillare è il più basso, ma l'effetto è migliore quando il condensatore si trova sopra l'evaporatore
Rete metallicastruttura:Con il nucleo di cotone più uniforme, il suo principio di funzionamento è nella direzione della gravità in cui l'evaporatore si trova sopra il condensatore.
Polvere sinterizzatastruttura:L'effetto è migliore nella direzione della gravità. Poiché il nucleo di metallo in polvere sinterizzato è legato alla parete del tubo attraverso il metallo, la sua conduzione di calore dalla parete del tubo al nucleo o viceversa è il migliore dei quattro nuclei comuni.
metallo and struttura della fibra:adatto per heatpipe di curvatura a raggio ridotto.
In che modo la lunghezza e il diametro influiscono sulle prestazioni del tubo di calore?
La differenza di pressione del vapore tra condensatore ed evaporatore determina la velocità di propagazione del vapore tra condensatore ed evaporatore. Inoltre, il diametro e la lunghezza del tubo di calore influenzeranno la velocità di propagazione del vapore, quindi deve essere considerato nella progettazione del tubo di calore. L'area della sezione trasversale maggiore del condotto termico (ovvero il diametro maggiore del condotto termico) consentirà il trasferimento di una maggiore quantità di vapore dall'evaporatore al condensatore. L'area della sezione trasversale del condotto termico è una funzione diretta del limite acustico e del limite di trascinamento del condotto termico. Tuttavia, la temperatura di lavoro del condotto termico influirà anche sul limite acustico del condotto termico. Confrontando il trasferimento di calore di tubi di calore con diametri diversi. Si può notare che il tubo di calore trasmette più calore a una temperatura di esercizio più elevata.
La velocità con cui il fluido di lavoro ritorna dal condensatore all'evaporatore è controllata dal limite del capillare ed è una funzione reciproca della lunghezza del tubo di calore. I tubi di calore più lunghi trasferiscono meno calore rispetto ai tubi di calore più corti.
In che modo la direzione della gravità influisce sulle prestazioni dei tubi di calore?
La struttura con alto limite di capillarità può vincere la gravità e trasferire più fluido di lavoro dal condensatore all'evaporatore. Tuttavia, come accennato in precedenza, l'assorbitore di calore con nucleo di metallo in polvere sinterizzata con il limite di capillarità più alto funziona meglio in condizioni assistite dalla gravità (l'evaporatore è sopra il condensatore).
In che modo la piegatura del tubo di calore influisce sulle prestazioni?
Se il raggio di curvatura è troppo piccolo, la sinterizzazione del metallo in polvere o lo strato di rete metallica verranno danneggiati. Pertanto, il gomito del tubo termico può ridurre il calore che può essere trasmesso. I risultati sperimentali mostrano che se il raggio di piegatura è uguale o maggiore di 3 volte, la piegatura non influirà sulle prestazioni.
In che modo l'appiattimento dello spessore del tubo di calore influisce sulle prestazioni?
Se il tubo di calore è appiattito, il limite acustico e il limite di trascinamento saranno ridotti rispetto allo spessore appiattito. Pertanto, un eccessivo appiattimento del tubo termico ridurrà il calore che può essere trasmesso e addirittura bloccherà completamente il passaggio del vapore. I risultati sperimentali mostrano che un corretto appiattimento non influirà sulle prestazioni, ma un eccessivo appiattimento influirà sulle prestazioni. Se lo spessore del canale vapore dopo l'appiattimento è maggiore di 2 mm, le prestazioni non saranno ridotte rispetto al tubo circolare.
In che modo la temperatura di esercizio media influisce sulle prestazioni?
La temperatura di esercizio media del tubo di calore influirà sulle prestazioni. Maggiore è la temperatura media, migliori sono le prestazioni. Ciò è dovuto alla minore viscosità del fluido di lavoro a temperature più elevate, che consente a più fluido di lavoro di fluire dall'evaporatore al nocciolo dell'olio attraverso il condensatore. A temperature più elevate, il fluido di lavoro può anche diventare più volatile allo stato gassoso.
Il tubo di calore è affidabile?
Il tubo di calore non ha parti mobili e ha un'elevata affidabilità. Tuttavia, è necessario prestare attenzione nella progettazione e produzione di tubi di calore. Due fattori di produzione ridurranno l'affidabilità del tubo di calore: tenuta e pulizia. Qualsiasi perdita nel tubo di calore alla fine causerà il guasto del tubo di calore. Se la camera interna non viene pulita a fondo, quando il tubo di calore viene riscaldato, il residuo produrrà gas non condensabile e ridurrà le prestazioni del tubo.
