Considerații cheie pentru proiectarea conductelor de căldură

Conducta de căldură este un fel de element de transfer de căldură, care utilizează pe deplin principiul conducției căldurii și proprietatea de transfer rapid de căldură a mediului de răcire. Căldura obiectului fierbinte este rapid transferată în exteriorul sursei de căldură prin conducta de căldură, iar conductibilitatea sa termică a depășit-o cu mult pe cea a oricărui metal cunoscut.

Conductele de căldură sunt adesea folosite în proiectarea curentă de disipare a căldurii, inclusiv computerele noastre obișnuite notebook, telefoanele mobile etc. Următorii factori ar trebui să fie luați în considerare în proiectarea conductei de căldură: sarcina termică sau căldura care trebuie transferată; Temperatura de Operare; țeavă; Lichid de lucru; Structura capilară; Lungimea și diametrul conductei de căldură; Lungimea de contact a zonei de evaporare; Lungimea de contact a zonei de compensare; Direcţie; Efectul îndoirii și aplatizării conductei de căldură etc.

La proiectarea conductei de căldură trebuie luați în considerare următorii factori:

1, Selectarea fluidului de lucru

① Fluidul de lucru trebuie să se adapteze la zona de temperatură de lucru a conductei de căldură și să aibă presiunea vaporilor saturați corespunzătoare;

② Fluidul de lucru trebuie să fie compatibil cu carcasa și materialul fitilului și trebuie să aibă o bună stabilitate termică;

③ Fluidul de lucru trebuie să aibă proprietăți termofizice cuprinzătoare bune;

2, Structura miezului de aspirare a lichidului

Alegerea fitilului este o problemă complexă. Din punctul de vedere al asigurării ratei maxime de transfer de căldură, fitilul trebuie să aibă o rază capilară efectivă foarte mică r., Pentru a asigura presiunea capilară maximă, valoarea permeabilității K ar trebui să fie mare pentru a reduce pierderea de presiune a returului. lichid, iar rezistența la conductibilitatea termică ar trebui să fie mică pentru a reduce rezistența la conductibilitatea termică radială. Este dificil să faci fitilul cu aceeași structură să îndeplinească toate cerințele de mai sus, așa că există structuri de fitil compozit și fitil pentru trunchi, dar dificultatea de fabricație și costul sunt crescute. Prin urmare, atunci când se selectează miezul de aspirație lichid, trebuie acordată atenție selectării celei mai simple structuri pe baza îndeplinirii cerințelor de transfer de căldură. Pentru conductele de căldură utilizate la sol, se va folosi pe cât posibil refluxul gravitațional și se vor folosi termosifoane fără miezuri de absorbție a lichidului.

3, temperatura de funcționare

În condițiile de proiectare specificate, temperatura sursei de rece și a sursei de căldură este cunoscută, iar condițiile de transfer de căldură sunt, de asemenea, clare, astfel încât intervalul de temperatură de funcționare a conductei de căldură în sine poate fi calculat printr-o formulă generală de transfer de căldură. Temperatura de lucru aici se referă în general la temperatura aburului lichidului de lucru din conducta de căldură în timpul funcționării. Când funcționează o conductă termică bună, fluidul de lucru trebuie să fie într-o stare de vapori lichid în două faze. Deoarece punctul de topire al fluidului de lucru selectat ar trebui să fie mai mic decât temperatura de lucru a conductei de căldură, conducta de căldură poate funcționa normal. Figura 3-59 prezintă intervalul de temperatură al punctului de topire, al punctului de fierbere și al punctului critic (linia scurtă verticală pe segmentul de linie) care poate fi utilizat ca lichid de lucru al conductei de căldură. Din figură se poate observa că aceste lichide se suprapun în unele regiuni de temperatură, adică mai multe lichide de lucru pot fi selectate în unele regiuni de temperatură. Este necesar să se ia în considerare factori precum presiunea de saturație, prețul, stabilitatea termică, nontoxicitatea etc., la rândul lor, și să îi compară pentru a face o alegere.

4. Există patru capilare comuneConducte de căldurăstructuri, inclusiv caneluri, plasă de sârmă, pulbere sinterizată, metal și fibre. Structura capilară este căptușită pe peretele interior al recipientului conductei de căldură și permite lichidului să curgă de la un capăt la celălalt al conductei de căldură prin acțiune capilară. Fiecare structură capilară are avantajele și dezavantajele sale. Nu există o structură capilară perfectă. Fiecare structură capilară are propria sa limită.

Conducta de căldură nu are părți mobile și are fiabilitate ridicată. Cu toate acestea, trebuie avută grijă la proiectarea și fabricarea conductelor de căldură. Doi factori de fabricație vor reduce fiabilitatea conductei de căldură: etanșeitatea și curățenia. Orice scurgere în conducta de căldură va duce în cele din urmă la defectarea conductei de căldură. Dacă camera interioară nu este curățată temeinic, atunci când conducta de căldură este încălzită, reziduul va produce gaz necondensabil și va reduce performanța conductei.