Conhecimento básico do HeatPipe e pontos de design

Os tubos de calor são frequentemente usados ​​no design térmico atual, incluindo nossos laptops, PCs e telefones celulares comuns. Os seguintes fatores devem ser considerados no projeto do tubo de calor:

1. Carga de calor ou calor a ser transferido

2. Temperatura de trabalho

3. Material da tubulação

4. Fluido de trabalho

5. Estrutura capilar

6. Comprimento e diâmetro do tubo de calor

7. Comprimento de contato da zona de evaporação

8. Comprimento do contato da área de compensação

9. Direção da gravidade

10. Influência da flexão e planicidade do tubo de calor

O que é estrutura capilar? Como isso afeta o desempenho dos tubos de calor

Existem quatro capilares comunsTubos de calorestruturas, incluindo sulcos, tela de arame, pó sinterizado, metal e fibra. A estrutura capilar é alinhada na parede interna do recipiente do tubo de calor e permite que o líquido flua de uma extremidade do tubo de calor para a outra por meio de ação capilar. Cada estrutura capilar tem suas vantagens e desvantagens. Não existe uma estrutura capilar perfeita. Cada estrutura capilar tem seu próprio limite.

Estrutura do Groove:O limite capilar é o mais baixo, mas o efeito é melhor quando o condensador está localizado acima do evaporador

Tela metálicaestrutura:Com o núcleo de algodão mais uniforme, seu princípio de funcionamento é na direção da gravidade onde o evaporador está localizado acima do condensador.

Pó sinterizadoestrutura:O efeito é melhor na direção da gravidade. Como o núcleo de metal em pó sinterizado está ligado à parede do tubo através do metal, sua condução de calor da parede do tubo para o núcleo ou vice-versa é o melhor dos quatro núcleos comuns.

Metal aestrutura de fibra:adequado para tubo de calor de curvatura de pequeno raio.

Como o comprimento e o diâmetro afetam o desempenho do tubo de calor

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 propagação do vapor, por isso deve ser considerado no projeto do tubo de calor. A maior área da seção transversal do tubo de calor (ou seja, o diâmetro maior do tubo de calor) permitirá que uma maior quantidade de vapor seja transferida do evaporador para o condensador. A área da seção transversal do tubo de calor é uma função direta do limite acústico e do limite de arraste do tubo de calor. No entanto, a temperatura de trabalho do tubo de calor também afetará o limite acústico do tubo de calor. Comparando a transferência de calor de tubos de calor com diâmetros diferentes. Pode-se observar que o tubo de calor transmite mais calor em temperaturas de operação mais altas.

A taxa na qual o fluido de trabalho retorna do condensador para o evaporador é controlada pelo limite capilar e é uma função recíproca do comprimento do tubo de calor. Os tubos de calor mais longos transferem menos calor do que os tubos de calor mais curtos.

Como a direção da gravidade afeta o desempenho dos tubos 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).

Como a dobra do tubo de calor afeta o desempenho

Se o raio de curvatura for muito pequeno, a sinterização do metal em pó ou a camada de malha de arame serão danificadas. Portanto, o cotovelo 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 maior que 3 vezes, a curvatura não afetará o desempenho.

Como o achatamento da espessura do tubo de calor afeta o desempenho

Se o tubo de calor for achatado, o limite de som e o limite de arrastamento serão reduzidos em relação à espessura achatada. 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 aplainamento for maior que 2 mm, o desempenho não será reduzido em comparação com o tubo circular.

Como a temperatura média de operação afeta o desempenho

A temperatura média de trabalho do tubo de calor afetará o desempenho. Quanto mais alta a temperatura média, melhor é o desempenho. 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.

Tubo doesheat confiável

O tubo de calor não possui partes móveis e possui alta confiabilidade. No entanto, deve-se ter cuidado no projeto e na 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 irá, eventualmente, causar a falha do tubo de calor. Se a câmara interna não for totalmente limpa, quando o tubo de calor for aquecido, o resíduo produzirá gás não condensável e reduzirá o desempenho do tubo.