HeatPipe grunnleggende kunnskap og designpoeng

Varmerør brukes ofte i dagens termiske design, inkludert våre vanlige bærbare datamaskiner, PC og mobiltelefoner. Følgende faktorer må vurderes i utformingen av varmerør:

1. Varmebelastning eller varme som skal overføres

2. Arbeidstemperatur

3. Rørmateriale

4. Arbeidsvæske

5. Kapillærstruktur

6. Lengde og diameter på varmerør

7. Kontaktlengde for fordampningssonen

8. Kontaktlengde på kompensasjonsområdet

9. Tyngdekraftsretning

10. Påvirkning av varmerørbøyning og flathet

Hva er kapillærstruktur? Hvordan påvirker det ytelsen til varmerør

Det er fire vanlige kapillærerVarmerørstrukturer, inkludert spor, trådnett, sintret pulver, metall og fiber. Kapillærstrukturen er foret på den indre veggen av varmerørbeholderen og lar væsken strømme fra den ene enden av varmerøret til den andre gjennom kapillærvirkning. Hver kapillærstruktur har sine fordeler og ulemper. Det er ingen perfekt kapillærstruktur. Hver kapillærstruktur har sin egen grense.

Rillestruktur:Kapillærgrensen er lavest, men effekten er best når kondensatoren er plassert over fordamperen

Trådnettstruktur:Med den mest ensartede bomullskjernen er arbeidsprinsippet i gravitasjonsretningen der fordamperen er plassert over kondensatoren.

Sintret pulverstruktur:Effekten 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.

Metall and fiberstruktur:egnet for bøyevarmerør med liten radius.

Hvordan påvirker lengde og diameter ytelsen til varmerør

Damptrykkforskjellen mellom kondensator og fordamper bestemmer hastigheten på damputbredelsen mellom kondensator og fordamper. I tillegg vil diameteren og lengden på varmerøret påvirke forplantningshastigheten til damp, så det må vurderes i utformingen av varmerøret. Det større tverrsnittsarealet til varmerøret (dvs. varmerørets større diameter) vil tillate at en større mengde damp overføres fra fordamperen til kondensatoren. Tverrsnittsarealet til varmerøret er en direkte funksjon av varmerørets akustiske grense og medføringsgrense. Imidlertid vil arbeidstemperaturen til varmerøret også påvirke den akustiske grensen til varmerøret. Ved å sammenligne varmeoverføringen til varmerør med forskjellige diametre. Det kan sees at varmerøret overfører mer varme ved høyere driftstemperatur.

Hastigheten som arbeidsfluidet returnerer fra kondensatoren til fordamperen styres av kapillærgrensen og er en gjensidig funksjon av varmerørlengden. Lengre varmerør overfører mindre varme enn kortere varmerør.

Hvordan påvirker tyngdekraftens retning ytelsen til varmerør

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 gravitasjonsassisterte forhold (fordamperen er over kondensatoren).

Hvordan påvirker bøying av varmerør ytelsen

Hvis bøyeradiusen er for liten, vil pulvermetallsintrings- eller trådnettlaget bli skadet. Derfor kan varmerørets albue redusere varmen som kan overføres. Forsøksresultatene viser at dersom bøyeradius er lik eller større enn 3 ganger, vil bøyningen ikke påvirke ytelsen.

Hvordan påvirker utflatningstykkelsen på varmerør ytelsen

Hvis varmerøret flates, vil lydgrensen og medbringingsgrensen reduseres i forhold til den flatede tykkelsen. Derfor vil overdreven utflating 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 gjennomsnittlig driftstemperatur ytelsen

Den gjennomsnittlige arbeidstemperaturen til varmerøret vil påvirke ytelsen. Jo høyere gjennomsnittstemperatur, jo bedre ytelse. 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 en gassform.

Gjør varmerør pålitelig

Varmerøret har ingen bevegelige deler og har høy pålitelighet. Imidlertid må det utvises forsiktighet ved 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. Hvis det indre kammeret ikke er grundig rengjort, når varmerøret varmes opp, vil resten produsere ikke-kondenserbar gass og redusere ytelsen til røret.