Základní znalosti a body návrhu HeatPipe

Tepelné trubice se často používají v současném tepelném designu, včetně našich běžných notebooků, PC a mobilních telefonů. Při návrhu tepelného potrubí je třeba vzít v úvahu následující faktory:

1. Tepelná zátěž nebo teplo, které se má přenášet

2. Pracovní teplota

3. Materiál potrubí

4. Pracovní kapalina

5. Kapilární struktura

6. Délka a průměr tepelné trubice

7. Kontaktní délka odpařovací zóny

8. Kontaktní délka kompenzační oblasti

9. Směr gravitace

10. Vliv ohybu a rovinnosti heatpipe

Co je kapilární struktura? Jak to ovlivňuje výkon tepelných trubic

Existují čtyři společné kapiláryTepelné trubkystruktur, včetně drážek, drátěného pletiva, slinutého prášku, kovu a vláken. Kapilární struktura je vyložena na vnitřní stěně nádoby s tepelnou trubicí a umožňuje kapalině proudit z jednoho konce tepelné trubice na druhý prostřednictvím kapilárního působení. Každá kapilární struktura má své výhody a nevýhody. Neexistuje žádná dokonalá kapilární struktura. Každá kapilární struktura má svůj vlastní limit.

Struktura drážky:Kapilární mez je nejnižší, ale účinek je nejlepší, když je kondenzátor umístěn nad výparníkem

Drátěné pletivostruktura:S nejrovnoměrnějším bavlněným jádrem je jeho pracovní princip ve směru gravitace, kde je výparník umístěn nad kondenzátorem.

Slinutý prášekstruktura:Účinek 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.

Kov aStruktura vlákna:vhodné pro heatpipe s malým poloměrem ohybu.

Jak délka a průměr ovlivňují výkon tepelné trubice

Rozdíl tlaku páry mezi kondenzátorem a výparníkem určuje rychlost šíření páry mezi kondenzátorem a výparníkem. Kromě toho průměr a délka tepelné trubice ovlivní rychlost šíření páry, takže je třeba ji vzít v úvahu při návrhu tepelné trubice. Větší plocha průřezu tepelné trubice (tj. větší průměr tepelné trubice) umožní přenos většího množství páry z výparníku do kondenzátoru. Plocha průřezu tepelné trubice je přímou funkcí meze hluku a meze strhávání tepelné trubice. Pracovní teplota tepelné trubice však ovlivní i akustický limit tepelné trubice. Porovnáním přenosu tepla tepelných trubic s různými průměry. Je vidět, že heatpipe propouští více tepla při vyšší provozní teplotě.

Rychlost, kterou se pracovní tekutina vrací z kondenzátoru do výparníku, je řízena kapilárním limitem a je reciproční funkcí délky tepelné trubice. Delší tepelné trubice přenášejí méně tepla než kratší tepelné trubice.

Jak směr gravitace ovlivňuje výkon tepelných trubic

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 jádrem ze slinutého prášku s nejvyšším kapilárním limitem funguje nejlépe za podmínek gravitace (výparník je nad kondenzátorem).

Jak ohýbání tepelných trubic ovlivňuje výkon

Pokud je poloměr ohybu příliš malý, dojde k poškození vrstvy slinování práškového kovu nebo drátěného pletiva. Proto může koleno tepelné trubice snížit přenos tepla. Experimentální výsledky ukazují, že pokud je poloměr ohybu roven nebo větší než 3krát, ohyb neovlivní výkon.

Jak zploštění tloušťky tepelné trubice ovlivňuje výkon

Pokud je tepelná trubice zploštělá, mez hluku a mez strhávání se sníží vzhledem ke zploštělé tloušťce. 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 průměrná provozní teplota ovlivňuje výkon

Průměrná pracovní teplota tepelné trubice ovlivní výkon. Čím vyšší je průměrná teplota, tím lepší je 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.

Vyhřívá potrubí spolehlivě

Tepelná trubice nemá žádné pohyblivé části a má vysokou spolehlivost. Při návrhu a výrobě tepelných trubic je však třeba věnovat pozornost. Spolehlivost tepelné trubice sníží dva výrobní faktory: těsnost a čistota. Jakákoli netěsnost v tepelné trubici nakonec způsobí její selhání. Pokud není vnitřní komora důkladně vyčištěna, při zahřívání tepelné trubice budou zbytky produkovat nekondenzovatelný plyn a snížit výkon trubky.