Основні міркування щодо конструкції теплової труби
Теплова трубка - це свого роду елемент теплопередачі, який повністю використовує принцип теплопровідності та властивість швидкої теплопередачі охолоджувального середовища. Тепло гарячого об’єкта швидко передається назовні джерела тепла через теплову трубку, а його теплопровідність значно перевищує теплопровідність будь-якого відомого металу.
Теплові трубки часто використовуються в сучасних конструкціях розсіювання тепла, включаючи наші звичайні ноутбуки, мобільні телефони тощо. При проектуванні теплової труби слід враховувати такі фактори: теплове навантаження або тепло, яке має бути передане; Робоча температура; труба; Робоча рідина; Капілярна структура; Довжина і діаметр теплопроводу; Контактна довжина зони випаровування; Контактна довжина компенсаційної зони; напрямок; Ефект вигину та сплющення теплової труби тощо.
При проектуванні теплової труби необхідно враховувати наступні фактори:
1, Вибір робочої рідини
① Робоча рідина повинна адаптуватися до зони робочої температури теплової труби та мати відповідний тиск насиченої пари;
② Робоча рідина повинна бути сумісною з оболонкою та матеріалом ґнота та мати гарну термічну стабільність;
③ Робоча рідина повинна мати хороші комплексні теплофізичні властивості;
2, Структура ядра всмоктування рідини
Вибір гніту - складна проблема. З точки зору забезпечення максимальної швидкості теплопередачі, гніт повинен мати дуже малий ефективний радіус капіляра r. Щоб забезпечити максимальний капілярний тиск, значення K проникності має бути великим, щоб зменшити втрати тиску зворотного потоку. рідини, а опір теплопровідності має бути малим, щоб зменшити радіальний опір теплопровідності. Важко зробити, щоб гніт з однаковою структурою відповідав усім вищевказаним вимогам, тому існують композитні гнітові конструкції та гніт на стовбурі, але складність виготовлення та вартість збільшуються. Тому при виборі серцевини всмоктування рідини слід звернути увагу на вибір найпростішої конструкції на основі відповідності вимогам теплопередачі. Для теплових трубок, що використовуються на землі, слід максимально використовувати рефлюкс із силою тяжіння, а також використовувати термосифони без сердечників для поглинання рідини.
3, Робоча температура
При заданих розрахункових умовах температура джерела холоду та джерела тепла відома, а також зрозумілі умови теплопередачі, тому діапазон робочих температур самої теплової труби можна розрахувати за загальною формулою теплопередачі. Робоча температура тут, як правило, відноситься до температури пари робочої рідини в тепловій трубі під час роботи. Коли працює хороша теплова труба, робоча рідина повинна перебувати в двофазному стані пара рідини. Оскільки температура плавлення обраної робочої рідини повинна бути нижчою за робочу температуру теплової трубки, теплова трубка може працювати нормально. На малюнку 3-59 наведено діапазон температур плавлення, кипіння та критичної точки (коротка вертикальна лінія на відрізку лінії), які можна використовувати як робочу рідину теплової труби. З малюнка видно, що в деяких температурних областях ці рідини перекриваються, тобто в деяких температурних областях можна вибрати кілька робочих рідин. Необхідно по черзі розглянути такі фактори, як тиск насичення, ціна, термічна стабільність, нетоксичність тощо, і порівняти їх, щоб зробити вибір.
4. Існує чотири загальних капіляраТеплові трубиструктур, включаючи канавки, дротяну сітку, спечений порошок, метал і волокно. Капілярна структура вистелена на внутрішній стінці контейнера теплової трубки і дозволяє рідині текти від одного кінця теплової трубки до іншого через капілярну дію. Кожна капілярна структура має свої переваги та недоліки. Ідеальної капілярної структури не існує. Кожна капілярна структура має свою межу.
Теплова трубка не має рухомих частин і має високу надійність. Однак необхідно бути обережним при проектуванні та виготовленні теплових трубок. Надійність теплопроводу знижують два виробничі фактори: герметичність і чистота. Будь-який витік у теплопровідній трубці з часом призведе до її виходу з ладу. Якщо внутрішню камеру не ретельно очистити, коли теплова трубка нагрівається, залишок утворюватиме неконденсований газ і знижуватиме продуктивність трубки.
