Principais considerações para o projeto de tubo de calor

O tubo de calor é um tipo de elemento de transferência de calor, que faz pleno uso do princípio de condução de calor e da propriedade de transferência de calor rápida do meio de resfriamento. O calor do objeto quente é rapidamente transferido para fora da fonte de calor através do tubo de calor, e sua condutividade térmica excedeu em muito a de qualquer metal conhecido.

Os tubos de calor são freqüentemente usados ​​no projeto de dissipação de calor atual, incluindo nossos notebooks comuns, telefones celulares, etc. Os seguintes fatores devem ser considerados no projeto do tubo de calor: carga de calor ou calor a ser transferido; Temperatura de operação; Cano; Fluido de trabalho; Estrutura capilar; Comprimento e diâmetro do tubo de calor; Comprimento de contato da zona de evaporação; Comprimento de contato da área de compensação; Direção; O efeito da flexão e achatamento do tubo de calor, etc.

Os seguintes fatores devem ser considerados no projeto do tubo de calor:

1, Seleção do fluido de trabalho

① O fluido de trabalho deve se adaptar à zona de temperatura de trabalho do tubo de calor e ter pressão de vapor saturado apropriada;

② O fluido de trabalho deve ser compatível com o material do invólucro e do pavio e deve ter boa estabilidade térmica;

③ O fluido de trabalho deve ter boas propriedades termofísicas abrangentes;

2, Estrutura do núcleo de sucção de líquido

A seleção do pavio é um problema complexo. Do ponto de vista de fornecer a taxa máxima de transferência de calor, o pavio deve ter um raio capilar efetivo muito pequeno r. Para fornecer a pressão capilar máxima, o valor de permeabilidade K deve ser grande para reduzir a perda de pressão do retorno líquido, e a resistência de condutividade térmica deve ser pequena para reduzir a resistência de condutividade térmica radial. É difícil fazer o pavio com a mesma estrutura atender a todos os requisitos acima, então existem estruturas de pavio compostas e pavio de tronco, mas a dificuldade de fabricação e o custo são aumentados. Portanto, ao selecionar o núcleo de sucção de líquido, deve-se prestar atenção à seleção da estrutura mais simples com base no atendimento aos requisitos de transferência de calor. Para tubos de calor usados ​​no solo, o refluxo por gravidade deve ser usado tanto quanto possível e termossifões sem núcleos de absorção de líquidos devem ser usados.

3, temperatura de operação

Sob as condições de projeto especificadas, a temperatura da fonte fria e da fonte de calor é conhecida e as condições de transferência de calor também são claras, de modo que a faixa de temperatura operacional do próprio tubo de calor pode ser calculada por uma fórmula geral de transferência de calor. A temperatura de trabalho aqui geralmente se refere à temperatura do vapor do líquido de trabalho no tubo de calor durante a operação. Quando um bom tubo de calor funciona, o fluido de trabalho deve estar em um estado bifásico líquido de vapor. Como o ponto de fusão do fluido de trabalho selecionado deve ser inferior à temperatura de trabalho do tubo de calor, o tubo de calor pode funcionar normalmente. A Figura 3-59 lista a faixa de temperatura do ponto de fusão, ponto de ebulição e ponto crítico (linha curta vertical no segmento de linha) que pode ser usado como o líquido de trabalho do tubo de calor. Pode-se ver na figura que esses líquidos se sobrepõem em algumas regiões de temperatura, ou seja, vários líquidos de trabalho podem ser selecionados em algumas regiões de temperatura. É necessário considerar fatores como pressão de saturação, preço, estabilidade térmica, não toxicidade, etc., e compará-los para fazer uma escolha.

4. Existem quatro capilares comunstubos de calorestruturas, incluindo ranhuras, malha de arame, pó sinterizado, metal e fibra. A estrutura capilar é revestida 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 através da ação capilar. Cada estrutura capilar tem suas vantagens e desvantagens. Não existe estrutura capilar perfeita. Cada estrutura capilar tem seu próprio limite.

O tubo de calor não possui partes móveis e possui alta confiabilidade. 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. 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.