Viktiga överväganden för design av värmerör
Värmeröret är ett slags värmeöverföringselement, som till fullo utnyttjar värmeledningsprincipen och kylmediets snabba värmeöverföringsegenskap. Värmen från det heta föremålet överförs snabbt till utsidan av värmekällan genom värmeröret, och dess värmeledningsförmåga har vida överskridit den för någon känd metall.
Värmerör används ofta i nuvarande värmeavledningsdesign, inklusive våra vanliga bärbara datorer, mobiltelefoner etc. Följande faktorer bör beaktas vid konstruktionen av värmerör: värmebelastning eller värme som ska överföras; Driftstemperatur; Rör; Arbetsvätska; Kapillärstruktur; Värmerörets längd och diameter; Förångningszonens kontaktlängd; Kontaktlängd för kompensationsområde; Riktning; Effekten av värmerörsböjning och tillplattning etc.
Följande faktorer ska beaktas vid konstruktionen av värmerör:
1, Val av arbetsvätska
① Arbetsvätskan ska anpassa sig till värmerörets arbetstemperaturzon och ha lämpligt mättat ångtryck;
② Arbetsvätskan ska vara kompatibel med skalet och vekematerialet och ska ha god termisk stabilitet;
③ Arbetsvätskan ska ha goda heltäckande termofysiska egenskaper;
2, Struktur av flytande sugkärna
Valet av veke är ett komplext problem. Ur synvinkeln att tillhandahålla den maximala värmeöverföringshastigheten krävs att veken har en mycket liten effektiv kapillärradie r. För att ge det maximala kapillärtrycket bör permeabilitetsvärdet K vara stort för att minska tryckförlusten i returen. vätska, och värmeledningsresistansen bör vara liten för att minska den radiella värmeledningsresistansen. Det är svårt att få veken med samma struktur att uppfylla alla ovanstående krav, så det finns sammansatta vekestrukturer och stamveke, men tillverkningssvårigheten och kostnaden ökar. Därför, när man väljer den flytande sugkärnan, bör man vara uppmärksam på att välja den enklaste strukturen på grundval av att uppfylla kraven på värmeöverföring. För värmerör som används på marken ska gravitationsåterflöde användas så mycket som möjligt och termosifoner utan vätskeabsorptionskärnor.
3, Driftstemperatur
Under de angivna konstruktionsförhållandena är temperaturen på den kalla källan och värmekällan känd, och värmeöverföringsförhållandena är också tydliga, så drifttemperaturområdet för själva värmeröret kan beräknas med en allmän värmeöverföringsformel. Arbetstemperaturen avser här generellt ångtemperaturen för arbetsvätskan i värmeröret under drift. När ett bra värmerör fungerar måste arbetsvätskan vara i ångvätskeformigt tvåfastillstånd. Eftersom smältpunkten för den valda arbetsvätskan bör vara lägre än värmerörets arbetstemperatur, kan värmeröret fungera normalt. Figur 3-59 visar temperaturintervallet för smältpunkt, kokpunkt och kritisk punkt (vertikal kort linje på linjesegmentet) som kan användas som arbetsvätska i värmeröret. Det kan ses från figuren att dessa vätskor överlappar varandra i vissa temperaturområden, det vill säga flera arbetsvätskor kan väljas i vissa temperaturområden. Det är nödvändigt att ta hänsyn till faktorer som mättnadstryck, pris, termisk stabilitet, icke-toxicitet, etc. i sin tur, och jämföra dem för att göra ett val.
4. Det finns fyra vanliga kapillärerVärmerörstrukturer, inklusive spår, trådnät, sintrat pulver, metall och fiber. Kapillärstrukturen är fodrad på innerväggen av värmerörsbehållaren och tillåter vätskan att strömma från ena änden av värmeröret till den andra genom kapillärverkan. Varje kapillärstruktur har sina fördelar och nackdelar. Det finns ingen perfekt kapillärstruktur. Varje kapillärstruktur har sin egen gräns.
Värmeröret har inga rörliga delar och har hög tillförlitlighet. Dock måste försiktighet iakttas vid konstruktion 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. Om den inre kammaren inte rengörs noggrant, när värmeröret värms upp, kommer återstoden att producera icke kondenserbar gas och minska rörets prestanda.
