Bendras šilumos vamzdžio dizaino pristatymas
Šilumos vamzdžių projektavimo svarstymai
Šilumos vamzdžiai yra plačiai naudojami dabartiniam šilumos išsklaidymo projektavimui, įskaitant mūsų įprastus nešiojamuosius kompiuterius ir mobiliuosius telefonus. Projektuojant šilumos vamzdį reikia atsižvelgti į šiuos veiksnius:
šilumos vamzdis Qmax arba šilumos šaltinis.
darbinė temperatūra.
vario medžiaga.
darbinis skystis.
Wick struktūra.
Šilumos vamzdžio ilgis ir skersmuo.
šilumos sąlyčio plotas.
kondensatoriaus kontaktinė sritis.
gravitacijos kryptis.
Šilumos vamzdžio lenkimo ir plokštumo įtaka.
Iš kokių medžiagų galima statyti šilumos vamzdžius?
Šilumos vamzdis dažniausiai yra metalinis besiūlis plieninis vamzdis, o pagal skirtingus poreikius gali būti naudojamos įvairios medžiagos, pvz., varis, aliuminis, anglinis plienas, nerūdijantis plienas, legiruotasis plienas ir kt. Vamzdis gali būti standartinis apvalus arba specialios formos. ovalus, kvadratinis, stačiakampis, plokščias, gofruotas vamzdis ir tt Vamzdžio skersmuo svyruoja nuo 2 mm iki 200 mm ar net didesnis. Ilgis gali svyruoti nuo kelių milimetrų iki daugiau nei 100 metrų. Daugumoje dizaino sprendimų kaip žaliavos dažniausiai naudojamas varis ir aliuminis. Spalvotieji metalai dažniausiai naudojami kaip vamzdžiai, kad atitiktų suderinamumo su darbiniu skysčiu reikalavimus.
Kas yra dagčio struktūra? Kaip tai veikia šilumos vamzdžių veikimą?
Griovelio struktūra: kapiliarų riba yra žemiausia, bet efektas geriausias, kai kondensatorius yra virš garintuvo.
Tinklo struktūra: turi vienodiausią medvilnės šerdį, o jo veikimo principas yra garintuvas, esantis virš kondensatoriaus.
Sukepinta struktūra: geriausiai veikia gravitacijos kryptimi. Kadangi sukepinto miltelinio metalo šerdis yra sujungta su vamzdžio sienele per metalą, jos šilumos laidumas nuo vamzdžio sienelės iki šerdies arba atvirkščiai yra geriausias iš keturių įprastų šerdžių.
Kaip šilumos vamzdžio ilgis ir skersmuo veikia našumą?
Garų slėgio skirtumas tarp kondensatoriaus ir garintuvo lemia garo sklidimo tarp kondensatoriaus ir garintuvo greitį. Be to, šilumos vamzdžio skersmuo ir ilgis turės įtakos garo perdavimo greičiui, todėl į tai reikia atsižvelgti projektuojant šilumos vamzdį.
Kaip orientacija veikia šilumos vamzdžio veikimą?
Konstrukcija su dideliu kapiliarų limitu gali įveikti gravitaciją ir perkelti daugiau darbinio skysčio iš kondensatoriaus į garintuvą. Tačiau, kaip minėta anksčiau, sukepinto miltelinio metalo šerdies šilumos absorberis su aukščiausia kapiliarų riba geriausiai veikia gravitacijos sąlygomis (garintuvas yra virš kondensatoriaus).
Kaip šilumos vamzdžio lenkimas veikia našumą?
Jei šilumos vamzdis sulenktas per stipriai, dagtis gali įtrūkti (metalo sukepinimas milteliniu būdu) arba subyrėti ir užsispausti (vielos tinklelis). Todėl šilumos vamzdžio lenkimas gali sumažinti perduodamą šilumą. Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad jei lenkimo spindulys yra lygus arba didesnis nei 3 kartus šilumos vamzdžio skersmens, lenkimas akivaizdžiai neturės įtakos veikimui.
Kaip išlyginimas paveikia šilumos vamzdžio veikimą?
Jei šilumos vamzdis yra išlygintas, šilumos vamzdžio storis sumažės. Todėl per didelis šilumos vamzdžio išlyginimas sumažins perduodamą šilumą ir netgi visiškai užblokuos garų praėjimą. Eksperimentiniai rezultatai rodo, kad tinkamas išlyginimas neturės įtakos veikimui, tačiau per didelis išlyginimas turės įtakos veikimui. Jei garų kanalo storis po išlyginimo yra didesnis nei 2 mm, našumas nesumažės, palyginti su apskrito vamzdžio.
Kaip šilumos vamzdžio darbinė temperatūra veikia našumą?
Šilumos vamzdžio darbinė temperatūra turės įtakos šilumos vamzdžio veikimui. Kuo aukštesnė temperatūra, tuo geresnis veikimas tam tikru mastu. Taip yra dėl mažesnio darbinio skysčio klampumo aukštesnėje temperatūroje, todėl daugiau darbinio skysčio gali tekėti iš garintuvo į alyvos šerdį per kondensatorių. Esant aukštesnei temperatūrai, darbinis skystis taip pat gali tapti labiau lakus į dujinę būseną.
Ar šilumos vamzdis patikimas?
Šilumos vamzdis neturi judančių dalių ir yra labai patikimas. Tačiau projektuodami ir gamindami šilumos vamzdžius turite būti atsargūs. Šilumos vamzdžio patikimumą sumažins du gamybos veiksniai: sandarumas ir švara. Bet koks nuotėkis šilumos vamzdyje galiausiai sukels šilumos vamzdžio gedimą. Kai kurie išoriniai veiksniai taip pat gali sutrumpinti šilumos vamzdžių tarnavimo laiką, pavyzdžiui, kritimas, vibracija, jėgos smūgis, terminis šokas ir korozinė aplinka.
