znanje o toplinskim cijevima i ključne točke dizajna
Razmatranja pri projektiranju toplinskih cijevi
Toplinske cijevi se naširoko koriste u trenutnom dizajnu toplinske disipacije, uključujući naša uobičajena prijenosna računala i mobilne telefone. Prilikom projektiranja toplinske cijevi potrebno je uzeti u obzir sljedeće faktore:
toplinska cijev Qmax ili izvor topline.
radna temperatura.
bakarni materijal.
radna tečnost.
Struktura fitilja.
Dužina i prečnik toplotne cevi.
područje kontakta sa toplotom.
kontaktna površina kondenzatora.
gravitacioni pravac.
Utjecaj savijanja toplinske cijevi i ravnosti.
Koji se materijali mogu koristiti za izradu toplinskih cijevi?
Toplinska cijev je uglavnom bešavna čelična cijev od metala, a različiti materijali se mogu koristiti prema različitim potrebama, poput bakra, aluminija, ugljičnog čelika, nehrđajućeg čelika, legiranog čelika itd. Cijev može biti standardna okrugla ili posebnog oblika. ovalne, kvadratne, pravokutne, ravne, valovite cijevi itd. Promjer cijevi se kreće od 2 mm do 200 mm ili čak i veći. Dužina može biti od nekoliko milimetara do više od 100 metara. Bakar i aluminij uglavnom se koriste kao sirovine u većini dizajnerskih rješenja. Obojeni metali se koriste kao cevi uglavnom radi zadovoljenja zahteva kompatibilnosti sa radnim fluidom.
Šta je struktura fitilja? Kako to utječe na performanse toplinskih cijevi?
Struktura utora:
Granica kapilara je najniža, ali učinak je najbolji kada se kondenzator nalazi iznad isparivača.
Mrežasta struktura:
ima najjednoličnije pamučno jezgro, a princip rada isparavača nalazi se iznad kondenzatora.
Sinterirana struktura:
Performanse su najbolje u smjeru gravitacije. Budući da je sinterirano metalno jezgro u prahu vezano za stijenku cijevi metalom, njegovo provođenje topline od stijenke cijevi do jezgre ili obrnuto najbolje je od četiri zajednička jezgra.
Kako duljina i promjer toplinske cijevi utječu na performanse?
Razlika pritiska pare između kondenzatora i isparivača određuje brzinu širenja pare između kondenzatora i isparivača. Osim toga, promjer i dužina toplinske cijevi utječu na brzinu prijenosa pare, pa se to mora uzeti u obzir pri projektiranju toplinske cijevi.
Kako orijentacija utječe na performanse toplinske cijevi?
TKonstrukcija s visokim kapilarnim granicama može prevladati gravitaciju i prenijeti više radne tekućine iz kondenzatora u isparivač. Međutim, kao što je ranije spomenuto, apsorber topline sa sintranom metalnom jezgrom u prahu s najvišom granicom kapilara najbolje funkcionira u uvjetima potpore gravitacije (isparivač je iznad kondenzatora), pogledajte donje slike o performansama gravitacije usmjerene na toplinsku cijev.
Kako savijanje toplinske cijevi utječe na performanse?
Ako je toplinska cijev previše savijena, fitilj može puknuti (sinteriranje u prahu) ili se srušiti i stegnuti (žičana mreža). Stoga savijanje toplinske cijevi može smanjiti toplinu koja se može prenijeti. Eksperimentalni rezultati pokazuju da ako je radijus savijanja jednak ili veći od 3 puta promjera toplinske cijevi, savijanje neće očito utjecati na performanse.
Kako ravnanje utječe na performanse toplinske cijevi?
Ako je toplinska cijev spljoštena, debljina toplinske cijevi će se smanjiti. Stoga će prekomjerno izravnavanje toplinske cijevi smanjiti toplinu koja se može prenijeti, pa čak i potpuno blokirati prolaz pare. Eksperimentalni rezultati pokazuju da pravilno izravnavanje neće utjecati na performanse, ali će pretjerano izravnavanje utjecati na performanse. Ako je debljina parnog kanala nakon spljoštenja veća od 2 mm, performanse se neće smanjiti u usporedbi s kružnom cijevi.
Kako radna temperatura toplinske cijevi utječe na performanse?
Radna temperatura toplotne cevi će uticati na performanse toplotne cevi. Što je viša temperatura, to su performanse u određenoj mjeri bolje. To je zbog manjeg viskoziteta radnog fluida na višim temperaturama, što omogućuje da veći radni fluid teče iz isparivača do jezgre ulja kroz kondenzator. Na višim temperaturama radna tekućina također može postati hlapljivija u plinovito stanje.
Je li toplinska cijev pouzdana?
Toplinska cijev nema pokretnih dijelova i ima vrlo visoku pouzdanost. Međutim, morate biti oprezni pri projektiranju i proizvodnji toplinskih cijevi. Dva proizvodna faktora umanjit će pouzdanost toplinske cijevi: nepropusnost i čistoća. Svako curenje u toplinskoj cijevi na kraju će uzrokovati kvar toplinske cijevi. Neki vanjski faktori također mogu skratiti vijek trajanja toplinskih cijevi, kao što su pad, vibracije, udar sile, toplinski udar i korozivno okruženje.
