Introdução comum de design de tubo de calor

Considerações no projeto de tubos de calor

Os tubos de calor são amplamente utilizados no projeto de dissipação térmica atual, incluindo nossos laptops e telefones celulares comuns. Os seguintes fatores precisam 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 da gravidade.

Influência da flexão e planicidade do tubo de calor.

Quais materiais podem ser usados ​​para construir tubos de calor?

     O tubo de calor é principalmente um tubo de aço sem costura de metal, e diferentes materiais podem ser usados ​​de acordo com diferentes necessidades, como cobre, alumínio, aço carbono, aço inoxidável, liga de aço, etc. tubo oval, quadrado, retangular, plano, corrugado, 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 o 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 melhor quando o condensador está localizado acima do evaporador.

Estrutura de malha: Possui o núcleo de algodão mais uniforme e seu princípio de funcionamento é o evaporador localizado acima do condensador.

Estrutura sinterizada: O desempenho é melhor na direção da gravidade. Como o núcleo de metal em pó sinterizado é ligado à parede do tubo através do metal, sua condução de calor 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 do vapor entre o condensador e o evaporador determina a taxa de propagação do vapor entre o condensador e o evaporador. Além disso, o diâmetro e o comprimento do tubo de calor afetarão a velocidade de transmissão do vapor, por isso devem ser considerados 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 de núcleo de metal em pó sinterizado com o limite capilar mais alto funciona melhor em condições assistidas por gravidade (o evaporador está acima do condensador), veja as imagens abaixo sobre a orientação da gravidade para o desempenho do tubo de calor.

Como a dobra do tubo de calor afeta o desempenho?

Se o tubo de calor estiver muito apertado, o pavio pode rachar (sinterização de metal em pó) ou colapsar e ser preso (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 curvatura for igual ou superior a 3 vezes o diâmetro do tubo de calor, a curvatura não afetará o desempenho obviamente.

Como o achatamento afeta 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 do 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 superior a 2 mm, 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 trabalho 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 partes móveis e tem uma confiabilidade muito alta. No entanto, deve-se ter cuidado no projeto e fabricação de tubos de calor. Dois fatores de fabricação reduzirão a confiabilidade do tubo de calor: estanqueidade 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.