Spoločné predstavenie dizajnu heatpipe
Úvahy o konštrukcii tepelnej trubice
Tepelné trubice sú široko používané v súčasnom dizajne odvodu tepla, vrátane našich bežných notebookov a mobilných telefónov. Pri navrhovaní tepelnej trubice je potrebné zvážiť nasledujúce faktory:
heatpipe Qmax alebo zdroj tepla .
pracovná teplota.
medený materiál.
pracovná tekutina.
Knôtová štruktúra.
Dĺžka a priemer tepelnej trubice.
oblasť kontaktu s teplom.
kontaktná plocha kondenzátora.
smer gravitácie.
Vplyv ohybu a rovinnosti tepelnej trubice.
Aké materiály možno použiť na výrobu tepelných rúrok?
Tepelné potrubie je väčšinou kovová bezšvíková oceľová rúra a rôzne materiály môžu byť použité podľa rôznych potrieb, ako je meď, hliník, uhlíková oceľ, nehrdzavejúca oceľ, legovaná oceľ atď. Potrubie môže byť štandardné okrúhle alebo špeciálne tvarované. oválne, štvorcové, obdĺžnikové, ploché, vlnité rúry atď. Priemer rúr je v rozsahu od 2 mm do 200 mm alebo aj väčší. Dĺžka sa môže pohybovať od niekoľkých milimetrov do viac ako 100 metrov. Meď a hliník sa väčšinou používajú ako suroviny vo väčšine dizajnových riešení. Neželezné kovy sa používajú ako rúry hlavne na splnenie požiadaviek na kompatibilitu s pracovnou kvapalinou.
Čo je štruktúra knôtu? Ako to ovplyvňuje výkon tepelných trubíc?
Štruktúra drážky: Kapilárny limit je najnižší, ale účinok je najlepší, keď je kondenzátor umiestnený nad výparníkom.
Štruktúra sieťoviny: Má najrovnomernejšie bavlnené jadro a jeho pracovný princíp je, že výparník je umiestnený nad kondenzátorom.
Spekaná štruktúra: Výkon je najlepší v smere gravitácie. Pretože jadro zo spekaného práškového kovu je spojené so stenou rúry cez kov, jeho vedenie tepla zo steny rúry do jadra alebo naopak je najlepšie zo štyroch bežných jadier.
Ako ovplyvňuje dĺžka a priemer tepelnej trubice výkon?
Rozdiel tlaku pary medzi kondenzátorom a výparníkom určuje rýchlosť šírenia pary medzi kondenzátorom a výparníkom. Okrem toho priemer a dĺžka tepelnej trubice ovplyvní rýchlosť prenosu pary, takže ju treba zohľadniť pri návrhu tepelnej trubice.
Ako orientácia ovplyvňuje výkon tepelnej trubice?
Štruktúra s vysokým kapilárnym limitom môže prekonať gravitáciu a preniesť viac pracovnej tekutiny z kondenzátora do výparníka. Ako však už bolo spomenuté, absorbér tepla s kovovým jadrom zo spekaného prášku s najvyšším kapilárnym limitom funguje najlepšie v podmienkach s pomocou gravitácie (výparník je nad kondenzátorom), pozri obrázky nižšie o orientácii gravitácie na výkon heatpipe.
Ako ohýbanie tepelnej trubice ovplyvňuje výkon?
Ak je tepelná trubica ohnutá príliš tesne, knôt môže prasknúť (spekanie práškového kovu) alebo sa zrútiť a zovrieť (drôtené pletivo). Preto ohyb tepelnej trubice môže znížiť teplo, ktoré sa môže prenášať. Experimentálne výsledky ukazujú, že ak je polomer ohybu rovný alebo väčší ako 3-násobok priemeru tepelnej trubice, ohyb zjavne neovplyvní výkon.
Ako sploštenie ovplyvňuje výkon tepelnej trubice?
Ak je tepelná trubica sploštená, hrúbka tepelnej trubice sa zníži. Preto nadmerné sploštenie tepelnej trubice zníži prenos tepla a dokonca úplne zablokuje priechod pary. Experimentálne výsledky ukazujú, že správne sploštenie neovplyvní výkon, ale nadmerné sploštenie výkon ovplyvní. Ak je hrúbka parného kanála po sploštení väčšia ako 2 mm, výkon sa v porovnaní s kruhovou rúrkou nezníži.
Ako ovplyvňuje prevádzková teplota tepelnej trubice výkon?
Pracovná teplota tepelnej trubice ovplyvní výkon tepelnej trubice. Čím vyššia teplota, tým lepší výkon do určitej miery. Je to spôsobené nižšou viskozitou pracovnej tekutiny pri vyšších teplotách, čo umožňuje väčšiemu množstvu pracovnej tekutiny pretekať z výparníka do olejového jadra cez kondenzátor. Pri vyšších teplotách sa môže pracovná kvapalina stať prchavejšou až do plynného stavu.
Je tepelná trubica spoľahlivá?
Tepelná trubica nemá žiadne pohyblivé časti a má veľmi vysokú spoľahlivosť. Pri navrhovaní a výrobe tepelných trubíc však musíte byť opatrní. Dva výrobné faktory znížia spoľahlivosť tepelnej trubice: tesnosť a čistota. Akýkoľvek únik v tepelnej trubici nakoniec spôsobí zlyhanie tepelnej trubice. Životnosť tepelných trubíc môžu skrátiť aj niektoré vonkajšie faktory, ako je pád, vibrácie, sila, tepelný šok a korozívne prostredie.
