cunoașterea conductelor de căldură și proiectarea punctelor cheie
Considerații în proiectarea conductelor de căldură
Conductele de căldură sunt utilizate pe scară largă în proiectarea curentă a disipării termice, inclusiv laptopurile și telefoanele noastre obișnuite. Următorii factori trebuie luați în considerare la proiectarea conductei de căldură:
heatpipe Qmax sau sursă de căldură.
temperatura de lucru.
material de cupru.
fluid de lucru.
Structura fitilului.
Lungimea și diametrul conductei de căldură.
zona de contact cu căldura.
zona de contact a condensatorului.
direcția gravitațională.
Influența îndoirii și planeității conductelor de căldură.
Ce materiale pot fi utilizate pentru construirea conductelor de căldură?
Țeava de căldură este în cea mai mare parte o țeavă de oțel fără sudură din metal și diferite materiale pot fi utilizate în funcție de diferite nevoi, cum ar fi cupru, aluminiu, oțel carbon, oțel inoxidabil, oțel aliat, etc. Țeava poate fi rotundă standard sau în formă specială. țeavă ovală, pătrată, dreptunghiulară, plană, ondulată etc. Diametrul țevii variază de la 2mm la 200mm sau chiar mai mare. Lungimea poate varia de la câțiva milimetri la peste 100 de metri. Cuprul și aluminiul sunt utilizate în principal ca materii prime în majoritatea soluțiilor de proiectare. Metalele neferoase sunt utilizate ca țevi în principal pentru a îndeplini cerințele de compatibilitate cu fluidul de lucru.
Ce este structura fitilului? Cum afectează performanța conductelor de căldură?
Structura canelurii:
Limita capilară este cea mai mică, dar efectul este cel mai bun atunci când condensatorul este situat deasupra evaporatorului.
Structura ochiurilor:
are cel mai uniform miez de bumbac și principiul său de lucru este că vaporizatorul este situat deasupra condensatorului.
Structură sinterizată:
Performanța este cea mai bună în direcția gravitației. Deoarece miezul metalic sub formă de pulbere sinterizată este legat de peretele țevii prin metal, conducerea sa de căldură de la peretele țevii la miez sau invers este cea mai bună dintre cele patru miezuri comune.
Cum afectează lungimea și diametrul conductei de căldură performanța?
Diferența de presiune a aburului dintre condensator și evaporator determină viteza de propagare a aburului între condensator și evaporator. În plus, diametrul și lungimea conductei de căldură vor afecta viteza de transmitere a aburului, deci trebuie luate în considerare în proiectarea conductei de căldură.
Cum afectează orientarea performanța conductelor de căldură?
TStructura cu limită capilară ridicată poate depăși gravitația și poate transfera mai mult fluid de lucru din condensator în evaporator. Cu toate acestea, așa cum s-a menționat mai devreme, absorbantul de căldură din miez de pulbere sinterizată cu cea mai mare limită capilară funcționează cel mai bine în condiții de gravitație asistată (evaporatorul este deasupra condensatorului), a se vedea mai jos imaginile despre orientarea gravitațională la performanța conductelor de căldură.
Cum afectează îndoirea conductelor de căldură performanța?
Dacă conducta de căldură este îndoită prea strâns, fitilul se poate sparge (sinterizarea metalelor sub formă de pulbere) sau se poate prăbuși și poate fi prins (plasă de sârmă). Prin urmare, îndoirea conductei de căldură poate reduce căldura care poate fi transmisă. Rezultatele experimentale arată că, dacă raza de îndoire este egală sau mai mare de 3 ori a diametrului conductei de căldură, îndoirea nu va afecta în mod evident performanța.
Cum afectează aplatizarea performanța conductelor de căldură?
Dacă conducta de căldură este aplatizată, grosimea conductei de căldură va fi redusă. Prin urmare, aplatizarea excesivă a conductei de căldură va reduce căldura care poate fi transmisă și chiar va bloca complet trecerea aburului.Rezultatele experimentale arată că aplatizarea corectă nu va afecta performanța, dar aplatizarea excesivă va afecta performanța. Dacă grosimea canalului de abur după aplatizare este mai mare de 2 mm, performanța nu va fi redusă în comparație cu conducta circulară.
Cum afectează temperatura de lucru a conductei de căldură performanța?
Temperatura de lucru a conductei de căldură va afecta performanța conductei de căldură. Cu cât temperatura este mai mare, cu atât performanța este mai bună într-o anumită măsură. Acest lucru se datorează vâscozității mai mici a fluidului de lucru la temperaturi mai ridicate, ceea ce permite ca mai mult fluid de lucru să curgă de la evaporator la miezul uleiului prin condensator. La temperaturi mai ridicate, fluidul de lucru poate de asemenea să devină mai volatil într-o stare gazoasă.
Fiabilitatea conductelor termice?
Conducta de căldură nu are piese în mișcare și are o fiabilitate foarte mare. Cu toate acestea, trebuie să aveți grijă la proiectarea și fabricarea conductelor de căldură. Doi factori de fabricație vor reduce fiabilitatea conductelor de căldură: etanșeitatea și curățenia. Orice scurgere în conducta de căldură va provoca în cele din urmă defectarea conductei de căldură. Unii factori externi pot scurta, de asemenea, durata de viață a conductelor de căldură, cum ar fi căderea, vibrațiile, impactul forței, șocul termic și mediul coroziv.
