Базовые знания по проектированию тепловых труб

Особенности проектирования тепловых трубок

Тепловые трубки широко используются в современных конструкциях рассеивания тепла, включая наши обычные ноутбуки и мобильные телефоны. При проектировании тепловой трубки необходимо учитывать следующие факторы:

тепловая трубка Qmax или источник тепла.

рабочая температура.

медный материал.

рабочая жидкость .

Структура фитиля.

Длина и диаметр тепловой трубки.

зона теплового контакта.

контактная зона конденсатора.

направление гравитации.

Влияние изгиба и плоскостности тепловых труб.

Какие материалы можно использовать для строительства тепловых трубок?

     Тепловая трубка - это в основном металлическая бесшовная стальная труба, и различные материалы могут использоваться в соответствии с различными потребностями, такими как медь, алюминий, углеродистая сталь, нержавеющая сталь, легированная сталь и т. Д. Труба может быть стандартной круглой или специальной формы, такой как овальная, квадратная, прямоугольная, плоская, гофрированная труба и т.д. Диаметр трубы варьируется от 2 мм до 200 мм или даже больше. Длина может варьироваться от нескольких миллиметров до более чем 100 метров. Медь и алюминий в основном используются в качестве сырья в большинстве дизайнерских решений. Цветные металлы используются в качестве труб в основном для удовлетворения требований совместимости с рабочей жидкостью.

Что такое структура фитиля? Как это влияет на производительность тепловых трубок?

Структура канавки: капиллярный предел является самым низким, но эффект является лучшим, когда конденсатор расположен над испарителем.

Сетчатая структура: он имеет наиболее однородное хлопковое ядро, а его принцип работы - испаритель расположен над конденсатором.

Спеченная структура: производительность лучше всего в направлении гравитации. Поскольку спеченный порошковый металлический сердечник скрепляется со стенкой трубы через металл, его теплопроводность от стенки трубы к сердечнику или наоборот является лучшей из четырех общих сердечников.

Как длина и диаметр тепловой трубки влияют на производительность?

Разница давления пара между конденсатором и испарителем определяет скорость распространения пара между конденсатором и испарителем. Кроме того, диаметр и длина тепловой трубки будут влиять на скорость передачи пара, поэтому ее необходимо учитывать при проектировании тепловой трубки.

Как ориентация влияет на производительность тепловой трубки?

   Конструкция с высоким капиллярным пределом может преодолевать гравитацию и передавать больше рабочей жидкости от конденсатора к испарителю. Однако, как упоминалось ранее, спеченный порошковый металлический теплопоглотитель с самым высоким капиллярным пределом лучше всего работает в условиях гравитации (испаритель находится над конденсатором), см. ниже фотографии о гравитационной ориентации на производительность тепловой трубки.

Как изгиб тепловых труб влияет на производительность?

  Если тепловая трубка согнута слишком плотно, фитиль может треснуть (спекание порошкового металла) или разрушиться и быть зажатым (проволочная сетка). Поэтому изгиб тепловой трубки может уменьшить тепло, которое может передаваться. Экспериментальные результаты показывают, что если радиус изгиба равен или превышает 3 раза диаметр тепловой трубки, то изгиб не повлияет на производительность очевидно.

Как сплющивание влияет на производительность тепловой трубки?

  Если тепловая трубка сплющена, толщина тепловой трубки будет уменьшена. Поэтому чрезмерное сплющивание тепловой трубки уменьшит тепло, которое может передаваться, и даже полностью перекроет прохождение пара. Экспериментальные результаты показывают, что правильное сглаживание не повлияет на производительность, но чрезмерное сглаживание повлияет на производительность. Если толщина парового канала после сплющивания больше 2мм, производительность не будет уменьшена по сравнению с круглой трубой.

Как температура работы тепловой трубки влияет на производительность?

Рабочая температура тепловой трубки будет влиять на производительность тепловой трубки. Чем выше температура, тем лучше производительность в определенной степени. Это связано с более низкой вязкостью рабочей жидкости при более высоких температурах, что позволяет большему количеству рабочей жидкости течь из испарителя в масляную сердцевину через конденсатор. При более высоких температурах рабочая жидкость также может стать более летучей в газообразное состояние.

Надежна ли тепловая трубка?

Тепловая трубка не имеет движущихся частей и обладает очень высокой надежностью. Однако необходимо быть внимательным при проектировании и изготовлении тепловых трубок. Два производственных фактора снизят надежность тепловой трубки: герметичность и чистота. Любая утечка в тепловой трубке в конечном итоге приведет к выходу тепловой трубки из строя. Некоторые внешние факторы могут также сократить срок службы тепловых труб, таких как падение, вибрация, силовое воздействие, тепловой удар и коррозионная среда.