Основные сведения о тепловых трубках и рекомендации по проектированию

Тепловые трубки часто используются в современных тепловых конструкциях, включая наши обычные ноутбуки, ПК и мобильные телефоны. При проектировании тепловой трубы необходимо учитывать следующие факторы:

1. Тепловая нагрузка или передаваемое тепло

2. Рабочая температура

3. Материал трубы

4. Рабочая жидкость.

5. Капиллярная структура.

6. Длина и диаметр тепловой трубы.

7. Контактная длина зоны испарения.

8. Контактная длина компенсационной зоны.

9. Направление силы тяжести.

10. Влияние изгиба и плоскостности тепловых трубок.

Что такое капиллярная структура? Как это влияет на работу тепловых трубок

Есть четыре общих капилляраТепловые трубыконструкции, включая пазы, проволочную сетку, спеченный порошок, металл и волокно. Капиллярная структура выстлана внутренней стенкой контейнера с тепловой трубкой и позволяет жидкости течь от одного конца тепловой трубы к другому за счет капиллярного действия. У каждой капиллярной структуры есть свои достоинства и недостатки. Идеальной капиллярной структуры не существует. Каждая капиллярная структура имеет свой предел.

Структура паза:Предел капиллярности самый низкий, но наилучший эффект достигается, когда конденсатор расположен над испарителем.

Проволочная сеткасостав:Благодаря наиболее однородному хлопковому сердечнику, он работает в направлении силы тяжести, когда испаритель расположен над конденсатором.

Спеченный порошоксостав:Эффект лучше всего в направлении силы тяжести. Поскольку сердцевина из спеченного порошкового металла связана со стенкой трубы через металл, ее теплопроводность от стенки трубы к сердцевине или наоборот является лучшей из четырех общих сердцевин.

Металл аnd структура волокна:подходит для изгиба тепловых трубок с малым радиусом.

Как длина и диаметр влияют на производительность тепловой трубы

Разница давлений пара между конденсатором и испарителем определяет скорость распространения пара между конденсатором и испарителем. Кроме того, диаметр и длина тепловой трубы будут влиять на скорость распространения пара, поэтому это необходимо учитывать при проектировании тепловой трубы. Большая площадь поперечного сечения тепловой трубы (т. Е. Больший диаметр тепловой трубы) позволит передавать большее количество пара от испарителя к конденсатору. Площадь поперечного сечения тепловой трубы является прямой функцией акустического предела и предела уноса тепловой трубы. Однако рабочая температура тепловой трубки также влияет на акустический предел тепловой трубки. Путем сравнения теплопередачи тепловых трубок разного диаметра. Видно, что тепловая трубка передает больше тепла при более высокой рабочей температуре.

Скорость, с которой рабочая жидкость возвращается из конденсатора в испаритель, регулируется пределом капиллярности и является обратной функцией длины тепловой трубы. Более длинные тепловые трубки передают меньше тепла, чем более короткие тепловые трубки.

Как направление силы тяжести влияет на работу тепловых трубок

Конструкция с высоким пределом капиллярности может преодолевать силу тяжести и передавать больше рабочей жидкости из конденсатора в испаритель. Однако, как упоминалось ранее, поглотитель тепла с сердечником из спеченного порошкового металла с наивысшим пределом капиллярности лучше всего работает в условиях силы тяжести (испаритель находится над конденсатором).

Как изгиб тепловой трубки влияет на производительность

Если радиус изгиба слишком мал, металлический металлический порошок или слой проволочной сетки будут повреждены. Следовательно, изгиб тепловой трубки может уменьшить передаваемое тепло. Результаты экспериментов показывают, что если радиус изгиба равен или превышает 3 раза, изгиб не повлияет на характеристики.

Как толщина сплющивания тепловой трубки влияет на производительность

Если тепловая трубка сплющена, предел звука и предел уноса будут уменьшены по сравнению с толщиной сплющенной части. Следовательно, чрезмерное сплющивание тепловой трубки приведет к уменьшению передаваемого тепла и даже полностью заблокирует прохождение пара. Результаты экспериментов показывают, что правильное сплющивание не повлияет на производительность, но чрезмерное сплющивание повлияет на производительность. Если толщина парового канала после сплющивания будет больше 2 мм, производительность не будет снижена по сравнению с круглой трубой.

Как средняя рабочая температура влияет на производительность

Средняя рабочая температура тепловой трубки влияет на производительность. Чем выше средняя температура, тем лучше производительность. Это связано с более низкой вязкостью рабочей жидкости при более высоких температурах, что позволяет большему количеству рабочей жидкости течь из испарителя в масляный сердечник через конденсатор. При более высоких температурах рабочая жидкость также может стать более летучей в газообразное состояние.

Надежный обогрев трубы

Тепловая трубка не имеет движущихся частей и отличается высокой надежностью. Однако следует соблюдать осторожность при проектировании и производстве тепловых трубок. Два производственных фактора снизят надежность тепловых трубок: герметичность и чистота. Любая утечка в тепловой трубке в конечном итоге приведет к ее выходу из строя. Если внутренняя камера не будет тщательно очищена, при нагревании тепловой трубы остатки будут выделять неконденсируемый газ и снижать производительность трубы.