Gemensamt Introduktion av heatpipe design
Överväganden vid design av värmerör
Värmerör används i stor utsträckning i nuvarande termisk avledningsdesign, inklusive våra vanliga bärbara datorer och mobiltelefoner. Följande faktorer måste beaktas vid utformningen av värmerör:
heatpipe Qmax eller värmekälla .
arbetstemperatur.
kopparmaterial.
arbetsvätska.
Wick struktur.
Värmerörets längd och diameter.
värmekontaktyta.
kondensorns kontaktyta.
gravitationsriktning.
Påverkan av värmerörsböjning och planhet.
Vilka material kan användas för att konstruera värmerör?
Värmerör är mestadels sömlösa stålrör av metall, och olika material kan användas enligt olika behov, såsom koppar, aluminium, kolstål, rostfritt stål, legerat stål, etc. Röret kan vara standardrundt eller specialformat. ovalt, kvadratiskt, rektangulärt, platt, korrugerat rör, etc. Rördiametern sträcker sig från 2 mm till 200 mm eller ännu större. Längden kan variera från några millimeter till mer än 100 meter. Koppar och aluminium används mest som råmaterial i de flesta designlösningar. Icke-järnmetaller används som rör främst för att uppfylla kraven på kompatibilitet med arbetsvätska.
Vad är vekens struktur? Hur påverkar det värmerörs prestanda?
Spårstruktur: Kapillärgränsen är den lägsta, men effekten är bäst när kondensorn är placerad ovanför förångaren.
Nätstruktur: Den har den mest enhetliga bomullskärnan, och dess arbetsprincip är att förångaren är placerad ovanför kondensorn.
Sintrad struktur: Prestanda är bäst i tyngdriktningen. 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 vanliga kärnorna.
Hur påverkar värmerörets längd och diameter prestandan?
Ångtrycksskillnaden mellan kondensor och förångare bestämmer hastigheten för ångutbredning mellan kondensor och förångare. Dessutom kommer diametern och längden på värmeröret att påverka ångöverföringshastigheten, så det måste beaktas vid utformningen av värmeröret.
Hur påverkar orienteringen värmerörets prestanda?
Strukturen med hög kapillärgräns kan övervinna gravitationen och överföra mer arbetsvätska från kondensorn till förångaren. Men, som tidigare nämnts, fungerar den sintrade pulvermetallkärnan med den högsta kapillärgränsen bäst under gravitationsassisterade förhållanden (förångaren är ovanför kondensorn), se nedan bilder om gravitationsorienteringen till värmerörets prestanda.
Hur påverkar värmerörsböjning prestandan?
Om värmeröret böjs för hårt kan veken spricka (pulvermetallsintring) eller kollapsa och klämmas fast (trådnät). Därför kan värmerörets böjning minska värmen som kan överföras. De experimentella resultaten visar att om böjningsradien är lika med eller större än 3 gånger värmerörets diameter, kommer böjningen inte att påverka prestandan uppenbarligen.
Hur påverkar tillplattning värmerörets prestanda?
Om värmeröret är tillplattat kommer tjockleken på värmeröret att minska. Därför kommer överdriven tillplattning av värmeröret att minska värmen som kan överföras och till och med blockera passagen av ånga helt. De experimentella resultaten visar att korrekt tillplattning inte kommer att påverka prestandan, men överdriven tillplattning kommer att påverka prestandan. Om ångkanalens tjocklek efter tillplattning är större än 2 mm, kommer prestandan inte att minska jämfört med det cirkulära röret.
Hur påverkar värmerörets arbetstemperatur prestandan?
Arbetstemperaturen för värmeröret kommer att påverka värmerörets prestanda. Ju högre temperatur, desto bättre prestanda i viss utsträckning. Detta beror på den lägre viskositeten hos arbetsvätskan vid högre temperaturer, vilket gör att mer arbetsvätska kan strömma 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 design och tillverkning av värmerör. Två tillverkningsfaktorer kommer att minska värmerörets tillförlitlighet: täthet och renhet. Eventuellt läckage i värmeröret kommer så småningom att göra att värmeröret går sönder. Vissa yttre faktorer kan också förkorta värmerörens livslängd, såsom fall, vibrationer, kraftpåverkan, termisk chock och korrosiv miljö.
