Viktige hensyn for design av varmerør

Varmerøret er et slags varmeoverføringselement, som utnytter varmeledningsprinsippet og den raske varmeoverføringsegenskapen til kjølemediet fullt ut. Varmen til den varme gjenstanden overføres raskt til utsiden av varmekilden gjennom varmerøret, og dens varmeledningsevne har langt overgått den til noe kjent metall.

Varmerør brukes ofte i dagens varmeavledningsdesign, inkludert våre vanlige bærbare datamaskiner, mobiltelefoner osv. Følgende faktorer bør vurderes ved design av varmerør: varmebelastning eller varme som skal overføres; Driftstemperatur; Rør; Arbeidsvæske; Kapillær struktur; Lengde og diameter på varmerøret; Kontaktlengde på fordampningssonen; Kontaktlengde på kompensasjonsområdet; Retning; Effekten av bøying og flating av varmerør, etc.

Følgende faktorer skal vurderes ved design av varmerør:

1, Valg av arbeidsvæske

① Arbeidsvæsken skal tilpasses arbeidstemperatursonen til varmerøret og ha passende mettet damptrykk;

② Arbeidsvæsken skal være kompatibel med skallet og vekematerialet, og skal ha god termisk stabilitet;

③ Arbeidsvæsken skal ha gode omfattende termofysiske egenskaper;

2, Struktur av flytende sugekjerne

Valget av veken er et komplekst problem. Fra synspunktet om å gi maksimal varmeoverføringshastighet, kreves det at veken har en svært liten effektiv kapillærradius r., For å gi maksimalt kapillærtrykk, bør permeabiliteten K-verdien være stor for å redusere trykktapet til returen. væske, og den termiske konduktivitetsmotstanden bør være liten for å redusere den radielle termiske konduktivitetsmotstanden. Det er vanskelig å få veken med samme struktur til å oppfylle alle kravene ovenfor, så det er komposittvekestrukturer og stammeveke, men produksjonsvanskeligheten og kostnadene øker. Derfor, når du velger den flytende sugekjernen, bør du være oppmerksom på å velge den enkleste strukturen på grunnlag av å oppfylle kravene til varmeoverføring. For varmerør som benyttes på bakken skal gravitasjonsrefluks benyttes i størst mulig grad, og termosyfoner uten væskeabsorberende kjerner.

3, Driftstemperatur

Under de spesifiserte designforholdene er temperaturen til kaldkilden og varmekilden kjent, og varmeoverføringsforholdene er også klare, slik at driftstemperaturområdet til selve varmerøret kan beregnes ved hjelp av en generell varmeoverføringsformel. Arbeidstemperaturen refererer her generelt til damptemperaturen til arbeidsvæsken i varmerøret under drift. Når et godt varmerør fungerer, må arbeidsvæsken være i en dampflytende tofasetilstand. Fordi smeltepunktet til det valgte arbeidsfluidet skal være lavere enn arbeidstemperaturen til varmerøret, kan varmerøret fungere normalt. Figur 3-59 viser temperaturområdet for smeltepunkt, kokepunkt og kritisk punkt (vertikal kort linje på linjesegmentet) som kan brukes som arbeidsvæske i varmerør. Det kan sees fra figuren at disse væskene overlapper hverandre i noen temperaturområder, det vil si at flere arbeidsvæsker kan velges i noen temperaturområder. Det er nødvendig å vurdere faktorer som metningstrykk, pris, termisk stabilitet, ikke-toksisitet, etc. i sin tur, og sammenligne dem for å ta et valg.

4. 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.

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.