Conoscenze di base della progettazione di heatpipe
Considerazioni sulla progettazione di tubi di calore
I tubi di calore sono ampiamente utilizzati nell'attuale progettazione della dissipazione termica, inclusi i nostri laptop e telefoni cellulari comuni. I seguenti fattori devono essere considerati nella progettazione del tubo di calore:
heatpipe Qmax o fonte di calore.
temperatura di lavoro.
materiale di rame.
fluido di lavoro.
Struttura dello stoppino.
Lunghezza e diametro del tubo di calore.
zona di contatto con il calore.
area di contatto del condensatore.
direzione di gravità.
Influenza della curvatura e della planarità del condotto termico.
Quali materiali possono essere utilizzati per costruire i tubi di calore?
Il tubo di calore è principalmente un tubo in acciaio senza saldatura in metallo e diversi materiali possono essere utilizzati in base alle diverse esigenze, come rame, alluminio, acciaio al carbonio, acciaio inossidabile, acciaio legato, ecc. Il tubo può essere rotondo standard o a forma di - speciale. tubo ovale, quadrato, rettangolare, piatto, corrugato, ecc. Il diametro del tubo varia da 2 mm a 200 mm o anche più grande. La lunghezza può variare da pochi millimetri a più di 100 metri. Il rame e l'alluminio sono utilizzati principalmente come materie prime nella maggior parte delle soluzioni di design. I metalli non ferrosi vengono utilizzati come tubi principalmente per soddisfare i requisiti di compatibilità con il fluido di lavoro.
Qual è la struttura dello stoppino? In che modo influisce sulle prestazioni dei tubi di calore?
Struttura della scanalatura: il limite capillare è il più basso, ma l'effetto è il migliore quando il condensatore si trova sopra l'evaporatore.
Struttura a rete: ha il nucleo di cotone più uniforme e il suo principio di funzionamento è l'evaporatore si trova sopra il condensatore.
Struttura sinterizzata: le prestazioni sono migliori nella direzione della gravità. Poiché l'anima di metallo in polvere sinterizzata è legata alla parete del tubo attraverso il metallo, la sua conduzione del calore dalla parete del tubo all'anima o viceversa è la migliore delle quattro anime comuni.
In che modo la lunghezza e il diametro del tubo di calore influiscono sulle prestazioni?
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 influiranno sulla velocità di trasmissione del vapore, quindi deve essere considerato nella progettazione del tubo di calore.
In che modo l'orientamento influisce sulle prestazioni del condotto termico?
La struttura ad alto limite capillare può vincere la gravità e trasferire più fluido di lavoro dal condensatore all'evaporatore. Tuttavia, come accennato in precedenza, l'assorbitore di calore con anima in metallo sinterizzato con il limite capillare più alto funziona meglio in condizioni assistite dalla gravità (l'evaporatore è sopra il condensatore), vedere le immagini sottostanti sull'orientamento per gravità rispetto alle prestazioni del tubo di calore.
In che modo la curvatura del tubo di calore influisce sulle prestazioni?
Se il tubo di calore è piegato troppo stretto, lo stoppino potrebbe rompersi (sinterizzazione del metallo in polvere) o collassare ed essere bloccato (rete metallica). Pertanto, la curvatura del tubo di calore può ridurre il calore che può essere trasmesso. I risultati sperimentali mostrano che se il raggio di curvatura è uguale o superiore a 3 volte il diametro del tubo di calore, la curvatura non influirà ovviamente sulle prestazioni.
In che modo l'appiattimento influisce sulle prestazioni del tubo di calore?
Se il tubo di calore è appiattito, lo spessore del tubo di calore sarà ridotto. Pertanto, un appiattimento eccessivo del condotto 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 appiattimento eccessivo influirà sulle prestazioni. Se lo spessore del canale del 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 del condotto termico influisce sulle prestazioni?
La temperatura di lavoro del tubo di calore influenzerà le prestazioni del tubo di calore. Maggiore è la temperatura, migliori sono le prestazioni in una certa misura. 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 nucleo 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'affidabilità molto elevata. 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. Alcuni fattori esterni possono anche abbreviare la vita dei tubi di calore, come cadute, vibrazioni, impatto di forza, shock termico e ambiente corrosivo.
