Felles Introduksjon av heatpipe design
Hensyn ved design av varmerør
Varmerør er mye brukt i dagens termiske spredningsdesign, inkludert våre vanlige bærbare datamaskiner og mobiltelefoner. Følgende faktorer må vurderes i utformingen av varmerør:
heatpipe Qmax eller varmekilde .
arbeidstemperatur.
kobber materiale.
arbeidsvæske.
Vekestruktur.
Lengde og diameter på varmerør.
varmekontaktområdet.
kondensatorens kontaktområde.
gravitasjonsretning.
Påvirkning av varmerørbøyning og flathet.
Hvilke materialer kan brukes til å bygge varmerør?
Varmerør er for det meste sømløst stålrør av metall, og forskjellige materialer kan brukes i henhold til forskjellige behov, som kobber, aluminium, karbonstål, rustfritt stål, legert stål, etc. Røret kan være standard rundt eller spesialformet. ovalt, kvadratisk, rektangulært, flatt, korrugert rør, etc. Rørdiameteren varierer fra 2 mm til 200 mm eller enda større. Lengden kan variere fra noen få millimeter til mer enn 100 meter. Kobber og aluminium brukes mest som råmateriale i de fleste designløsninger. Ikke-jernholdige metaller brukes som rør hovedsakelig for å oppfylle kravene til kompatibilitet med arbeidsvæske.
Hva er vekestrukturen? Hvordan påvirker det ytelsen til varmerør?
Sporstruktur: Kapillærgrensen er den laveste, men effekten er best når kondensatoren er plassert over fordamperen.
Mesh-struktur: Den har den mest jevne bomullskjernen, og arbeidsprinsippet er at fordamperen er plassert over kondensatoren.
Sintret struktur: Ytelsen er best i tyngdekraftens retning. Fordi den sintrede pulvermetallkjernen er festet til rørveggen gjennom metall, er dens varmeledning fra rørveggen til kjernen eller omvendt den beste av de fire vanlige kjernene.
Hvordan påvirker varmerørets lengde og diameter ytelsen?
Damptrykkforskjellen mellom kondensator og fordamper bestemmer hastigheten på damputbredelsen mellom kondensator og fordamper. I tillegg vil diameteren og lengden på varmerøret påvirke dampoverføringshastigheten, så det må vurderes i utformingen av varmerøret.
Hvordan påvirker orienteringen varmerørets ytelse?
Strukturen med høy kapillærgrense kan overvinne tyngdekraften og overføre mer arbeidsvæske fra kondensatoren til fordamperen. Imidlertid, som nevnt tidligere, fungerer den sintrede pulvermetallkjernevarmeabsorberen med den høyeste kapillærgrensen best under tyngdekraftsassisterte forhold (fordamperen er over kondensatoren), se bildene nedenfor om gravitasjonsorienteringen til varmerørytelsen.
Hvordan påvirker bøying av varmerør ytelsen?
Hvis varmerøret bøyes for stramt, kan veken sprekke (pulvermetallsintring) eller kollapse og klemmes fast (trådnett). Derfor kan bøyningen av varmerøret redusere varmen som kan overføres. De eksperimentelle resultatene viser at hvis bøyeradiusen er lik eller større enn 3 ganger varmerørets diameter, vil bøyningen ikke påvirke ytelsen åpenbart.
Hvordan påvirker utflating ytelsen til varmerør?
Hvis varmerøret flates, vil tykkelsen på varmerøret reduseres. Derfor vil overdreven flating av varmerøret redusere varmen som kan overføres og til og med blokkere passasjen av damp fullstendig. De eksperimentelle resultatene viser at riktig utflating ikke vil påvirke ytelsen, men overdreven utflating vil påvirke ytelsen. Hvis tykkelsen på dampkanalen etter utflating er større enn 2 mm, vil ikke ytelsen reduseres sammenlignet med det sirkulære røret.
Hvordan påvirker varmerørets arbeidstemperatur ytelsen?
Arbeidstemperaturen til varmerøret vil påvirke ytelsen til varmerøret. Jo høyere temperatur, jo bedre ytelse til en viss grad. Dette skyldes den lavere viskositeten til arbeidsvæsken ved høyere temperaturer, noe som gjør at mer arbeidsvæske kan strømme fra fordamperen til oljekjernen gjennom kondensatoren. Ved høyere temperaturer kan arbeidsfluidet også bli mer flyktig til gassform.
Er varmerøret pålitelig?
Varmerøret har ingen bevegelige deler og har meget høy pålitelighet. Må imidlertid være forsiktig i design og produksjon av varmerør. To produksjonsfaktorer vil redusere påliteligheten til varmerøret: tetthet og renslighet. Eventuell lekkasje i varmerøret vil til slutt føre til at varmerøret svikter. Noen eksterne faktorer kan også forkorte levetiden til varmerør, som fall, vibrasjoner, kraftpåvirkning, termisk sjokk og korrosive omgivelser.
