Základné znalosti a body dizajnu HeatPipe
Tepelné trubice sa často používajú v súčasnom tepelnom dizajne, vrátane našich bežných notebookov, PC a mobilných telefónov. Pri navrhovaní tepelnej trubice je potrebné zvážiť nasledujúce faktory:
1. Tepelná záťaž alebo teplo, ktoré sa má odovzdať
2. Pracovná teplota
3. Materiál potrubia
4. Pracovná kvapalina
5. Kapilárna štruktúra
6. Dĺžka a priemer tepelnej trubice
7. Kontaktná dĺžka odparovacej zóny
8. Kontaktná dĺžka kompenzačnej oblasti
9. Smer gravitácie
10. Vplyv ohybu a rovinnosti tepelnej trubice
Čo je kapilárna štruktúra? Ako to ovplyvňuje výkon tepelných trubíc
Existujú štyri spoločné kapiláryTepelné rúrkyštruktúry, vrátane drážok, drôteného pletiva, spekaného prášku, kovu a vlákna. Kapilárna štruktúra je vystlaná na vnútornej stene nádoby s tepelnou trubicou a umožňuje kvapaline pretekať z jedného konca tepelnej trubice na druhý prostredníctvom kapilárneho pôsobenia. Každá kapilárna štruktúra má svoje výhody a nevýhody. Neexistuje žiadna dokonalá kapilárna štruktúra. Každá kapilárna štruktúra má svoj vlastný limit.
Štruktúra drážky:Kapilárna hranica je najnižšia, ale účinok je najlepší, keď je kondenzátor umiestnený nad výparníkom
Drôtené pletivoštruktúra:S najrovnomernejším bavlneným jadrom je jeho pracovný princíp v smere gravitácie, kde je výparník umiestnený nad kondenzátorom.
Spekaný prášokštruktúra:Účinok je najlepší v smere gravitácie. Pretože jadro zo spekaného prášku je spojené so stenou rúry cez kov, jeho vedenie tepla zo steny rúry do jadra alebo naopak je najlepšie zo štyroch bežných jadier.
Kovové aŠtruktúra vlákna:vhodné pre heatpipe s malým polomerom ohybu.
Ako dĺžka a priemer ovplyvňujú výkon tepelnej trubice
Rozdiel tlaku pary medzi kondenzátorom a výparníkom určuje rýchlosť šírenia pary medzi kondenzátorom a výparníkom. Okrem toho priemer a dĺžka tepelnej trubice ovplyvní rýchlosť šírenia pary, takže ju treba zohľadniť pri návrhu tepelnej trubice. Väčšia plocha prierezu tepelnej trubice (teda väčší priemer tepelnej trubice) umožní prenos väčšieho množstva pary z výparníka do kondenzátora. Plocha prierezu tepelnej trubice je priamou funkciou akustického limitu a limitu znášania tepelnej trubice. Pracovná teplota tepelnej trubice však ovplyvní aj akustický limit tepelnej trubice. Porovnaním prenosu tepla tepelných rúrok s rôznymi priemermi. Je vidieť, že tepelná trubica prepúšťa viac tepla pri vyššej prevádzkovej teplote.
Rýchlosť, ktorou sa pracovná tekutina vracia z kondenzátora do výparníka, je riadená kapilárnym limitom a je recipročnou funkciou dĺžky tepelnej trubice. Dlhšie tepelné trubice prenášajú menej tepla ako kratšie tepelné trubice.
Ako ovplyvňuje smer gravitácie výkon tepelných trubíc
Štruktúra s vysokým kapilárnym limitom môže prekonať gravitáciu a preniesť viac pracovnej tekutiny z kondenzátora do výparníka. Avšak, ako už bolo spomenuté vyššie, absorbér tepla s jadrom zo spekaného prášku s najvyšším kapilárnym limitom funguje najlepšie v podmienkach gravitácie (výparník je nad kondenzátorom).
Ako ohýbanie tepelnej trubice ovplyvňuje výkon
Ak je polomer ohybu príliš malý, poškodí sa spekanie práškového kovu alebo vrstva drôteného pletiva. Preto môže koleno tepelnej trubice znížiť prenášané teplo. Experimentálne výsledky ukazujú, že ak je polomer ohybu rovný alebo väčší ako 3-násobok, ohyb neovplyvní výkon.
Ako sploštená hrúbka tepelnej trubice ovplyvňuje výkon
Ak je tepelná trubica sploštená, medza hluku a medza znášania sa zníži v porovnaní so sploštenou hrúbkou. Preto nadmerné sploštenie tepelnej trubice zníži teplo, ktoré sa môže prenášať, 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 nezníži v porovnaní s kruhovou rúrkou.
Ako priemerná prevádzková teplota ovplyvňuje výkon
Priemerná pracovná teplota tepelnej trubice ovplyvní výkon. Čím vyššia je priemerná teplota, tým lepší je výkon. 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.
Vyhrieva potrubie spoľahlivé
Tepelná trubica nemá žiadne pohyblivé časti a má vysokú spoľahlivosť. Pri navrhovaní a výrobe tepelných trubíc je však potrebné venovať pozornosť. Dva výrobné faktory znížia spoľahlivosť tepelnej trubice: tesnosť a čistota. Akýkoľvek únik v tepelnej trubici nakoniec spôsobí zlyhanie tepelnej trubice. Ak vnútorná komora nie je dôkladne vyčistená, pri zahrievaní tepelnej trubice budú zvyšky produkovať nekondenzovateľný plyn a znížiť výkon trubice.
