Klíčová kritéria pro návrh tepelných trubic
Tepelná trubice je druh teplosměnného prvku, který plně využívá principu vedení tepla a vlastnosti rychlého přenosu tepla chladicího média. Teplo horkého předmětu se rychle přenáší na vnější stranu tepelného zdroje prostřednictvím tepelné trubice a jeho tepelná vodivost daleko převyšuje tepelnou vodivost jakéhokoli známého kovu.
Tepelné trubice se často používají v současném designu odvodu tepla, včetně našich běžných notebooků, mobilních telefonů atd. Při návrhu tepelné trubice je třeba vzít v úvahu následující faktory: tepelné zatížení nebo teplo, které se má přenášet; Provozní teplota; Trubka; Pracovní kapalina; Kapilární struktura; Délka a průměr tepelné trubky; Kontaktní délka odpařovací zóny; Kontaktní délka kompenzační oblasti; Směr; Účinek ohýbání a zploštění tepelných trubic atd.
Při návrhu tepelného potrubí je třeba vzít v úvahu následující faktory:
1, Volba pracovní kapaliny
① Pracovní tekutina se musí přizpůsobit zóně pracovní teploty tepelné trubice a mít odpovídající tlak nasycených par;
② Pracovní tekutina musí být kompatibilní s materiálem pláště a knotu a musí mít dobrou tepelnou stabilitu;
③ Pracovní tekutina musí mít dobré komplexní termofyzikální vlastnosti;
2, Struktura kapalinového sacího jádra
Výběr knotu je složitý problém. Z hlediska zajištění maximální rychlosti přenosu tepla je požadováno, aby knot měl velmi malý efektivní kapilární poloměr r., Pro zajištění maximálního kapilárního tlaku by měla být hodnota propustnosti K velká, aby se snížila tlaková ztráta zpátečky. kapalina a odpor tepelné vodivosti by měl být malý, aby se snížil odpor radiální tepelné vodivosti. Je obtížné vyrobit knot se stejnou strukturou, aby splňoval všechny výše uvedené požadavky, takže existují kompozitní knotové struktury a kmenový knot, ale výrobní potíže a náklady se zvyšují. Při výběru kapalinového sacího jádra je proto třeba věnovat pozornost výběru co nejjednodušší konstrukce na základě splnění požadavků na přenos tepla. U tepelných trubic používaných na zemi se musí co nejvíce používat gravitační zpětný tok a termosyfony bez kapalných absorpčních jader.
3, Provozní teplota
Za zadaných návrhových podmínek je známa teplota zdroje chladu a zdroje tepla a jasné jsou i podmínky přenosu tepla, takže rozsah provozních teplot samotné tepelné trubky lze vypočítat obecným vzorcem pro přenos tepla. Pracovní teplota se zde obecně vztahuje k teplotě páry pracovní kapaliny v tepelné trubici během provozu. Když funguje dobrá tepelná trubice, pracovní tekutina musí být ve dvoufázovém stavu pára kapalný. Protože bod tání zvolené pracovní tekutiny by měl být nižší než pracovní teplota tepelné trubice, může tepelná trubice fungovat normálně. Obrázek 3-59 uvádí teplotní rozsah bodu tání, bodu varu a kritického bodu (svislá krátká čára na úsečce), které lze použít jako pracovní kapalinu tepelné trubice. Z obrázku je patrné, že tyto kapaliny se v některých teplotních oblastech překrývají, to znamená, že v některých teplotních oblastech lze zvolit několik pracovních kapalin. Je nutné vzít v úvahu faktory, jako je saturační tlak, cena, tepelná stabilita, netoxicita atd., a porovnat je, aby bylo možné vybrat.
4. Existují čtyři společné kapiláryTepelné trubkystruktury, včetně drážek, drátěného pletiva, slinutého prášku, kovu a vlákna. 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.
Tepelná trubice nemá žádné pohyblivé části a má vysokou spolehlivost. Při návrhu a výrobě tepelných trubic je však třeba věnovat pozornost. Dva výrobní faktory sníží spolehlivost tepelné trubice: 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.
