värmerörs kunskap och design nyckelpunkter
Överväganden vid värmerörsdesign
Värmerör används mycket i dagens termiska 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.
Värmeledningens längd och diameter.
värmekontaktområde.
kondensatorns kontaktområde.
gravitationens riktning.
Påverkan av värmerörböjning och planhet.
Vilka material kan användas för att konstruera värmerör?
Värmerör är mestadels metall sömlöst stålrör, och olika material kan användas enligt olika behov, såsom koppar, aluminium, kolstål, rostfritt stål, legerat stål, etc. Röret kan vara standardrunt eller specialformat. T.ex. ovala, fyrkantiga, rektangulära, platta, korrugerade rör etc. Rördiametern sträcker sig från 2 mm till 200 mm eller ännu större. Längden kan sträcka sig från några millimeter till mer än 100 meter. Koppar och aluminium används mestadels som råvaror i de flesta designlösningar. Ej järnmetaller används främst som rör för att uppfylla kraven på kompatibilitet med arbetsvätska.
Vad är veken struktur? Hur påverkar det prestanda hos värmerör?
Spårstruktur:
Kapillärgränsen är den lägsta, men effekten är bäst när kondensorn är placerad ovanför förångaren.
Mesh struktur:
har den mest enhetliga bomullskärnan, och dess arbetsprincip är förångaren är placerad ovanför kondensorn.
Sintrad struktur:
Prestanda är bäst i tyngdkraftsriktningen. 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 värmeledningens diameter och längd att påverka ångöverföringshastigheten, så det måste beaktas vid utformningen av värmeröret.
Hur påverkar orienteringen värmerörets prestanda?
Tstrukturen med hög kapillärgräns kan övervinna gravitationen och överföra mer arbetsvätska från kondensorn till förångaren. Som nämnts tidigare fungerar emellertid den sintrade pulvermetallkärna värmeabsorbatorn med den högsta kapillärgränsen bäst under tyngdkraftsunderstödda förhållanden (förångaren är ovanför kondensorn), se bilder nedan om gravitationen till värmerörets prestanda.
Hur påverkar värmerörböjning prestanda?
Om värmeröret är böjt för hårt kan veken spricka (sintra pulvermetall) eller kollapsa och klämmas fast (trådnät). Därför kan böjningen av värmeröret minska värmen som kan överföras. Experimentella resultat visar att om böjningsradien är lika med eller större än 3 gånger värmerörets diameter, kommer böjningen inte att påverka prestandan självklart.
Hur påverkar utplattning värmeledningens prestanda?
Om värmeröret är utplattat minskar värmeledningens tjocklek. Därför kommer överdriven utplattning av värmeröret att minska värmen som kan överföras och till och med helt blockera ångpassagen. Experimentella resultat visar att korrekt utplattning inte kommer att påverka prestanda, men överdriven utplattning kommer att påverka prestanda. Om ångkanalens tjocklek efter utplattning är större än 2 mm, reduceras inte prestandan jämfört med det cirkulära röret.
Hur påverkar värmeledningens arbetstemperatur prestanda?
Värmeledningens arbetstemperatur påverkar värmeledningens 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 konstruktion och tillverkning av värmerör. Två tillverkningsfaktorer kommer att minska värmeledningens tillförlitlighet: täthet och renhet. Eventuellt läckage i värmeröret kommer så småningom att orsaka att värmeröret misslyckas. Vissa yttre faktorer kan också förkorta livslängden för värmerör, till exempel fall, vibrationer, kraftpåverkan, termisk chock och frätande miljö.
