Grundläggande kunskaper i värmerörsdesign

Överväganden vid värmerörsdesign

Värmerör används ofta i nuvarande termisk avledningsdesign, inklusive våra vanliga bärbara datorer och mobiltelefoner. Följande faktorer måste beaktas vid utformningen av värmerör:

värmerör Qmax eller värmekälla .

arbetstemperatur。

kopparmaterial.

arbetsvätska .

Wick struktur.

Värmerörets längd och diameter.

värmekontaktområde.

kondensorns kontaktområde.

gravitationsriktningen.

Påverkan av värmerörsbockning och platthet.

Vilka material kan användas för att konstruera värmerör?

     Värmerör är mestadels metall sömlösa stålrör, och olika material kan användas enligt olika behov, såsom koppar, aluminium, kolstål, rostfritt stål, legeringsstål etc. Röret kan vara standard runt eller specialformat.såsom ovalt, kvadratiskt, rektangulärt, platt, korrugerat rör etc. Rördiametern varierar från 2 mm till 200 mm eller ännu större. Längden kan variera från några millimeter till mer än 100 meter. Koppar och aluminium används främst som råmaterial i de flesta designlösningar. Icke-järnmetaller används som rör främst för att uppfylla kraven på kompatibilitet med arbetsvätska.

Vad är vekestruktur? Hur påverkar det värmerörens prestanda?

Spårstruktur: Kapillärgränsen är den lägsta, men effekten är bäst när kondensorn ligger ovanför förångaren.

Mesh struktur: Den har den mest enhetliga bomullskärnan,och dess arbetsprincip är förångare ligger ovanför kondensorn.

Sintrerad struktur:Föreställningen är bäst i gravitationsriktningen. Eftersom den sintrade pulvermetallkärnan är bunden till rörväggen genom metall, är dess värmeledning från rörväggen till kärnan eller vice versa den bästa av de fyra gemensamma kärnorna.

Hur påverkar värmerörets längd och diameter prestandan?

Ångtrycksskillnaden mellan kondensor och förångare bestämmer ångutbredningen mellan kondensor och förångare. Dessutom kommer värmerörets diameter och längd att påverka ångöverföringshastigheten, så det måste beaktas vid utformningen av värmerör.

Hur påverkar orienteringen värmerörets prestanda?

   Strukturen med hög kapillärgräns kan övervinna gravitationen och överföra mer arbetsvätska från kondensorn till förångaren. Men som nämnts tidigare fungerar den sintrade pulvermetallkärnvärmeabsorbenten med den högsta kapillärgränsen bäst under gravitationsassisterade förhållanden (förångaren är ovanför kondensorn), se nedan bilder om gravitationsorienteringen till värmepipens prestanda.

Hur påverkar värmerörsbockning prestandan?

  Om värmeröret är böjt för hårt kan veken spricka (pulvermetall sintring) eller kollapsa och spännas fast (trådnät). Därför kan böjningen av värmeröret minska värmen som kan överföras. De experimentella resultaten visar att om böjradien är lika med eller större än 3 gånger av värmerörets diameter , kommer böjningen inte att påverka prestandan uppenbarligen.

Hur kan platta till värmerörets prestanda?

  Om värmeröret är utplattat kommer värmerörets tjocklek att minskas. Därför kommer överdriven platta av värmeröret att minska värmen som kan överföras och till och med helt blockera ångpassagen. De experimentella resultaten visar att korrekt förenkling inte kommer att påverka prestandan, men överdriven förenkling kommer att påverka prestandan. Om ångkanalens tjocklek efter utplattad är större än 2 mm, kommer prestandan inte att minskas jämfört med det cirkulära röret.

Hur påverkar värmerörets arbetstemperatur prestandan?

Värmerörets arbetstemperatur påverkar värmerörets prestanda. Ju högre temperatur, desto bättre prestanda i viss utsträckning. Detta beror på arbetsvätskans lägre viskositet vid högre temperaturer, vilket gör att mer arbetsvätska kan flöda från förångaren till oljekärnan genom kondensorn. Vid högre temperaturer kan arbetsvätskan också bli mer flyktig till ett gasformigt tillstånd.

Är värmeröret tillförlitligt?

Värmeröret har inga rörliga delar och har mycket hög tillförlitlighet. Måste dock vara försiktig vid konstruktion och tillverkning av värmerör. Två tillverkningsfaktorer kommer att minska värmerörets tillförlitlighet: täthet och renhet. Eventuella läckage i värmeröret kommer så småningom att orsaka att värmeröret misslyckas. Vissa yttre faktorer kan också förkorta livslängden på värmerör, såsom fall, vibrationer, kraftpåverkan, termisk stöt och frätande miljö.