Powszechne wprowadzenie konstrukcji rurek cieplnych

Rozważania przy projektowaniu rur cieplnych

Rury cieplne są szeroko stosowane w obecnych projektach odprowadzania ciepła, w tym w naszych popularnych laptopach i telefonach komórkowych. Przy projektowaniu rury cieplnej należy wziąć pod uwagę następujące czynniki:

heatpipe Qmax lub źródło ciepła.

temperatura pracy.

materiał miedziany.

Działający płyn .

Struktura knota.

Długość i średnica rurki cieplnej.

obszar kontaktu z ciepłem.

obszar styku kondensatora.

kierunek grawitacji.

Wpływ wygięcia i płaskości rury cieplnej.

Z jakich materiałów można zbudować rurki cieplne?

     Rura cieplna to głównie metalowa bezszwowa rura stalowa, a różne materiały mogą być używane zgodnie z różnymi potrzebami, takimi jak miedź, aluminium, stal węglowa, stal nierdzewna, stal stopowa itp. Rura może być standardowa okrągła lub o specjalnym kształcie. na przykład rury owalne, kwadratowe, prostokątne, płaskie, karbowane itp. Zakres średnic rur od 2 mm do 200 mm lub nawet większy. Długość może wynosić od kilku milimetrów do ponad 100 metrów. Miedź i aluminium są najczęściej wykorzystywane jako surowce w większości rozwiązań projektowych. Metale nieżelazne są stosowane jako rury głównie w celu spełnienia wymagań kompatybilności z cieczą roboczą.

Co to jest struktura knota? Jak to wpływa na wydajność rurek cieplnych?

Struktura rowków: granica kapilarna jest najniższa, ale efekt jest najlepszy, gdy skraplacz znajduje się nad parownikiem.

Struktura siatki: ma najbardziej jednolity bawełniany rdzeń, a jego zasada działania polega na tym, że parownik znajduje się nad skraplaczem.

Spiekana struktura: wydajność jest najlepsza w kierunku grawitacji. Ponieważ rdzeń ze spiekanego proszku metalowego jest połączony ze ścianką rury przez metal, przewodzenie ciepła ze ściany rury do rdzenia lub odwrotnie jest najlepsze z czterech wspólnych rdzeni.

Jak długość i średnica rurki cieplnej wpływają na wydajność?

Różnica ciśnień pary między skraplaczem a parownikiem określa szybkość propagacji pary między skraplaczem a parownikiem. Ponadto średnica i długość rurki cieplnej będą miały wpływ na prędkość transmisji pary, dlatego należy ją uwzględnić przy projektowaniu rurki cieplnej.

Jak orientacja wpływa na wydajność rurki cieplnej?

   Struktura o wysokim limicie kapilarnym może pokonać grawitację i przenieść więcej płynu roboczego ze skraplacza do parownika. Jednak, jak wspomniano wcześniej, absorber ciepła z rdzeniem ze spiekanego proszku metalicznego o najwyższej granicy kapilarnej działa najlepiej w warunkach wspomagania grawitacyjnego (parownik znajduje się nad skraplaczem).

Jak zginanie rurek cieplnych wpływa na wydajność?

Jeśli rurka cieplna zostanie zgięta zbyt mocno, knot może pęknąć (spiekanie proszku metalicznego) lub zapaść się i zacisnąć (siatka druciana). Dlatego wygięcie rury cieplnej może zmniejszyć ciepło, które może być przekazywane. Wyniki eksperymentów pokazują, że jeśli promień gięcia jest równy lub większy niż 3-krotność średnicy rury cieplnej, wygięcie nie wpłynie oczywiście na wydajność.

Jak spłaszczenie wpływa na wydajność rury cieplnej?

Jeśli rurka cieplna zostanie spłaszczona, grubość rurki cieplnej zostanie zmniejszona. Dlatego nadmierne spłaszczenie rury cieplnej zmniejszy ciepło, które może być przekazywane, a nawet całkowicie zablokuje przepływ pary. Wyniki eksperymentów pokazują, że prawidłowe spłaszczenie nie wpłynie na wydajność, ale nadmierne spłaszczenie wpłynie na wydajność. Jeśli grubość kanału parowego po spłaszczeniu jest większa niż 2 mm, wydajność nie ulegnie pogorszeniu w porównaniu z rurą okrągłą.

Jak temperatura pracy rury cieplnej wpływa na wydajność?

Temperatura pracy rury cieplnej wpłynie na wydajność rury cieplnej. Im wyższa temperatura, tym do pewnego stopnia lepsza wydajność. Wynika to z niższej lepkości płynu roboczego w wyższych temperaturach, co pozwala na przepływ większej ilości płynu roboczego z parownika do rdzenia olejowego przez skraplacz. W wyższych temperaturach płyn roboczy może również stać się bardziej lotny, przechodząc w stan gazowy.

Czy rura cieplna jest niezawodna?

Rura cieplna nie ma ruchomych części i charakteryzuje się bardzo wysoką niezawodnością. Należy jednak zachować ostrożność przy projektowaniu i produkcji rurek cieplnych. Dwa czynniki produkcyjne zmniejszają niezawodność rurki cieplnej: szczelność i czystość. Jakikolwiek wyciek w rurze cieplnej ostatecznie spowoduje jej awarię. Niektóre czynniki zewnętrzne mogą również skrócić żywotność rurek cieplnych, takie jak upadek, wibracje, uderzenie siłą, szok termiczny i środowisko korozyjne.