Základní znalosti konstrukce heatpipe

Úvahy při návrhu tepelných trubic

Tepelné trubice jsou široce používány v současném designu odvodu tepla, včetně našich běžných notebooků a mobilních telefonů. Při návrhu tepelného potrubí je třeba vzít v úvahu následující faktory:

heatpipe Qmax nebo zdroj tepla .

pracovní teplota.

měděný materiál.

pracovní tekutina.

Knotová struktura.

Délka a průměr tepelné trubice.

oblast tepelného kontaktu.

kontaktní plocha kondenzátoru.

směr gravitace.

Vliv ohybu a rovinnosti heatpipe.

Jaké materiály lze použít ke konstrukci tepelných trubek?

Tepelná trubka je většinou kovová bezešvá ocelová trubka a různé materiály mohou být použity podle různých potřeb, jako je měď, hliník, uhlíková ocel, nerezová ocel, legovaná ocel atd. Potrubí může být standardní kulaté nebo speciální - tvarované. oválné, čtvercové, obdélníkové, ploché, vlnité trubky atd. Průměr trubky se pohybuje od 2 mm do 200 mm nebo i větší. Délka se může pohybovat od několika milimetrů do více než 100 metrů. Měď a hliník se většinou používají jako suroviny ve většině konstrukčních řešení. Neželezné kovy se používají jako trubky především pro splnění požadavků na kompatibilitu s pracovní kapalinou.

Co je struktura knotu? Jak to ovlivňuje výkon tepelných trubic?

Struktura drážky: Mez kapiláry je nejnižší, ale účinek je nejlepší, když je kondenzátor umístěn nad výparníkem.

Síťová struktura: Má nejrovnoměrnější bavlněné jádro a jeho pracovní princip je výparník je umístěn nad kondenzátorem.

Slinutá struktura: Výkon je nejlepší ve směru gravitace. Protože je jádro ze slinutého prášku spojeno se stěnou trubky kovem, je jeho vedení tepla ze stěny trubky do jádra nebo naopak nejlepší ze čtyř běžných jader.

Jak délka a průměr tepelné trubky ovlivňují výkon?

Rozdíl tlaku páry mezi kondenzátorem a výparníkem určuje rychlost šíření páry mezi kondenzátorem a výparníkem. Kromě toho průměr a délka tepelné trubice ovlivní rychlost přenosu páry, takže je třeba ji vzít v úvahu při návrhu tepelné trubice.

Jak orientace ovlivňuje výkon tepelné trubice?

Konstrukce s vysokým kapilárním limitem může překonat gravitaci a přenést více pracovní tekutiny z kondenzátoru do výparníku. Jak již bylo zmíněno dříve, absorbér tepla s kovovým jádrem ze slinutého prášku s nejvyšším kapilárním limitem funguje nejlépe za podmínek gravitace (výparník je nad kondenzátorem), viz níže obrázky o gravitační orientaci na výkon heatpipe.

Jak ohýbání tepelných trubic ovlivňuje výkon?

Pokud je tepelná trubice ohnutá příliš těsně, knot může prasknout (slinování práškového kovu) nebo se zhroutí a sevře (drátěná síť). Proto ohýbání tepelné trubice může snížit teplo, které může být přenášeno. Experimentální výsledky ukazují, že pokud je poloměr ohybu roven nebo větší než trojnásobek průměru tepelné trubice, ohyb zjevně neovlivní výkon.

Jak zploštění ovlivňuje výkon tepelné trubice?

Pokud je tepelná trubice zploštělá, tloušťka tepelné trubice se zmenší. Proto nadměrné zploštění tepelné trubice sníží teplo, které může být přenášeno, a dokonce zcela zablokuje průchod páry. Experimentální výsledky ukazují, že správné zploštění neovlivní výkon, ale nadměrné zploštění ovlivní výkon. Pokud je tloušťka parního kanálu po zploštění větší než 2 mm, výkon se ve srovnání s kruhovou trubkou nesníží.

Jak pracovní teplota tepelné trubice ovlivňuje výkon?

Pracovní teplota tepelné trubice ovlivní její výkon. Čím vyšší teplota, tím do určité míry lepší výkon. To je způsobeno nižší viskozitou pracovní kapaliny při vyšších teplotách, což umožňuje proudění většího množství pracovní kapaliny z výparníku do olejového jádra přes kondenzátor. Při vyšších teplotách se také pracovní tekutina může stát těkavější až do plynného stavu.

Je tepelná trubice spolehlivá?

Tepelná trubice nemá žádné pohyblivé části a má velmi vysokou spolehlivost. Při návrhu a výrobě tepelných trubic je však třeba být opatrní. Spolehlivost tepelné trubice sníží dva výrobní faktory: těsnost a čistota. Jakákoli netěsnost v tepelné trubici nakonec způsobí její selhání. Některé vnější faktory mohou také zkrátit životnost tepelných trubic, jako je pád, vibrace, silový náraz, teplotní šok a korozivní prostředí.