Conhecimento básico do design de heatpipe
Considerações no design do tubo de calor
Os tubos de calor são amplamente utilizados no design de dissipação térmica atual, incluindo nossos laptops e celulares comuns. Os seguintes fatores devem ser considerados no projeto do tubo de calor:
heatpipe Qmax ou fonte de calor .
temperatura de trabalho。
material de cobre.
fluido de trabalho .
Estrutura de pavio.
Comprimento e diâmetro do tubo de calor.
área de contato térmico.
área de contato do condensador.
direção de gravidade.
Influência da dobra do tubo de calor e achatamento.
Que materiais podem ser usados para construir tubos de calor?
O tubo térmico é principalmente tubo de aço sem costura metálico, e diferentes materiais podem ser usados de acordo com diferentes necessidades, como cobre, alumínio, aço carbono, aço inoxidável, aço de liga, etc. O tubo pode ser redondo padrão ou em forma especial.como oval, quadrado, retangular, plano, tubo ondulado, etc. O diâmetro do tubo varia de 2mm a 200mm ou até maior. O comprimento pode variar de alguns milímetros a mais de 100 metros. Cobre e alumínio são usados principalmente como matérias-primas na maioria das soluções de design. Metais não ferrosos são usados como tubos principalmente para atender aos requisitos de compatibilidade com fluido de trabalho.
O que é estrutura de pavio? Como isso afeta o desempenho dos tubos de calor?
Estrutura do sulco: O limite capilar é o mais baixo, mas o efeito é o melhor quando o condensador está localizado acima do evaporador.
Estrutura de malha: Tem o núcleo de algodão mais uniforme, e seu princípio de trabalho é o evaporador está localizado acima do condensador.
Estrutura sintered:O desempenho é melhor na direção da gravidade. Como o núcleo metálico em pó sintered é ligado à parede do tubo através do metal, sua condução térmica da parede do tubo para o núcleo ou vice-versa é a melhor dos quatro núcleos comuns.
Como o comprimento e o diâmetro do tubo de calor afetam o desempenho?
A diferença de pressão de vapor entre condensador e evaporador determina a taxa de propagação de vapor entre condensador e evaporador. Além disso, o diâmetro e o comprimento do tubo de calor afetarão a velocidade de transmissão a vapor, por isso deve ser considerado no projeto do tubo de calor.
Como a orientação afeta o desempenho do tubo de calor?
A estrutura com alto limite capilar pode superar a gravidade e transferir mais fluido de trabalho do condensador para o evaporador. No entanto, como mencionado anteriormente, o absorvedor de calor do núcleo metálico de pó sinteressado com o maior limite capilar funciona melhor sob condições assistidas pela gravidade (o evaporador está acima do condensador), veja abaixo imagens sobre a orientação de gravidade para o desempenho do heatpipe.
Como a dobra do tubo térmico afeta o desempenho?
Se o tubo de calor estiver muito apertado, o pavio pode quebrar (sinterização metálica em pó) ou entrar em colapso e ser fixado (malha de arame). Portanto, a dobra do tubo de calor pode reduzir o calor que pode ser transmitido. Os resultados experimentais mostram que se o raio de dobra for igual ou superior a 3 vezes do diâmetro do tubo de calor, a dobra não afetará o desempenho, obviamente.
Como o achatamento causa o desempenho do tubo de calor?
Se o tubo de calor for achatado, a espessura do tubo de calor será reduzida. Portanto, o achatamento excessivo do tubo de calor reduzirá o calor que pode ser transmitido e até bloqueará completamente a passagem de vapor. Os resultados experimentais mostram que o achatamento adequado não afetará o desempenho, mas o achatamento excessivo afetará o desempenho. Se a espessura do canal de vapor após o achatamento for maior que 2mm, o desempenho não será reduzido em comparação com o tubo circular.
Como a temperatura de trabalho do tubo de calor afeta o desempenho?
A temperatura de funcionamento do tubo de calor afetará o desempenho do tubo de calor. Quanto maior a temperatura, melhor o desempenho até certo ponto. Isso se deve à menor viscosidade do fluido de trabalho em temperaturas mais altas, o que permite que mais fluido de trabalho flua do evaporador para o núcleo de óleo através do condensador. Em temperaturas mais altas, o fluido de trabalho também pode se tornar mais volátil em um estado gasoso.
O tubo de calor é confiável?
O tubo de calor não tem peças móveis e tem uma confiabilidade muito alta. No entanto, deve ter cuidado no projeto e fabricação de tubos de calor. Dois fatores de fabricação reduzirão a confiabilidade do tubo de calor: aperto e limpeza. Qualquer vazamento no tubo de calor eventualmente fará com que o tubo de calor falhe. Alguns fatores externos também podem encurtar a vida útil dos tubos de calor, como queda, vibração, impacto de força, choque térmico e ambiente corrosivo.
