Nøgleovervejelser for design af varmerør

Varmerøret er en slags varmeoverførselselement, som udnytter varmeledningsprincippet og kølemediets hurtige varmeoverførselsegenskab fuldt ud. Varmen fra den varme genstand overføres hurtigt til ydersiden af ​​varmekilden gennem varmerøret, og dens varmeledningsevne har langt oversteget den for noget kendt metal.

Varmerør bruges ofte i nuværende varmeafledningsdesign, herunder vores almindelige notebook-computere, mobiltelefoner osv. Følgende faktorer bør tages i betragtning ved design af varmerør: varmebelastning eller varme, der skal overføres; Driftstemperatur; Rør; Arbejdsvæske; Kapillær struktur; Længde og diameter af varmerør; Kontaktlængde af fordampningszonen; Kontaktlængde af kompensationsområde; Retning; Effekten af ​​bøjning og udfladning af varmerør mv.

Følgende faktorer skal tages i betragtning ved design af varmerør:

1, Valg af arbejdsvæske

① Arbejdsvæsken skal tilpasse sig varmerørets arbejdstemperaturzone og have passende mættet damptryk;

② Arbejdsvæsken skal være kompatibel med skallen og vægematerialet og skal have god termisk stabilitet;

③ Arbejdsvæsken skal have gode omfattende termofysiske egenskaber;

2, Struktur af flydende sugekerne

Valget af vægen er et komplekst problem. Ud fra synspunktet om at tilvejebringe den maksimale varmeoverførselshastighed skal vægen have en meget lille effektiv kapillarradius r. For at give det maksimale kapillartryk bør permeabiliteten K-værdien være stor for at reducere tryktabet af returløbet væske, og den termiske ledningsevnemodstand bør være lille for at reducere den radiale varmeledningsevnemodstand. Det er vanskeligt at få vægen med samme struktur til at opfylde alle ovenstående krav, så der er sammensatte vægestrukturer og stammevæge, men fremstillingsbesværet og -omkostningerne øges. Derfor, når du vælger den flydende sugekerne, skal du være opmærksom på at vælge den enkleste struktur på grundlag af opfyldelse af kravene til varmeoverførsel. Til varmerør, der anvendes på jorden, skal der så vidt muligt anvendes tyngdekrafttilbageløb, og termosyfoner uden væskeabsorberende kerner.

3, Driftstemperatur

Under de angivne designbetingelser er temperaturen på koldkilden og varmekilden kendt, og varmeoverførselsforholdene er også klare, så selve varmerørets driftstemperaturområde kan beregnes ved hjælp af en generel varmeoverførselsformel. Arbejdstemperaturen refererer her generelt til damptemperaturen af ​​arbejdsvæsken i varmerøret under drift. Når et godt varmerør fungerer, skal arbejdsvæsken være i en dampflydende tofaset tilstand. Fordi smeltepunktet for den valgte arbejdsvæske skal være lavere end varmerørets arbejdstemperatur, kan varmerøret fungere normalt. Figur 3-59 viser temperaturområdet for smeltepunkt, kogepunkt og kritisk punkt (lodret kort linje på linjesegmentet), der kan bruges som varmerørets arbejdsvæske. Det kan ses af figuren, at disse væsker overlapper hinanden i nogle temperaturområder, det vil sige, at flere arbejdsvæsker kan vælges i nogle temperaturområder. Det er nødvendigt at overveje faktorer som mætningstryk, pris, termisk stabilitet, ikke-toksicitet osv. igen og sammenligne dem for at træffe et valg.

4. Der er fire almindelige kapillærerVarmerørstrukturer, herunder riller, trådnet, sintret pulver, metal og fiber. Kapillarstrukturen er foret på den indvendige væg af varmerørsbeholderen og tillader væsken at strømme fra den ene ende af varmerøret til den anden gennem kapillærvirkning. Hver kapillærstruktur har sine fordele og ulemper. Der er ingen perfekt kapillærstruktur. Hver kapillærstruktur har sin egen grænse.

Varmerøret har ingen bevægelige dele og har høj pålidelighed. Der skal dog udvises forsigtighed ved design og fremstilling af varmerør. To fremstillingsfaktorer vil reducere pålideligheden af ​​varmerør: tæthed og renlighed. Enhver lækage i varmerøret vil i sidste ende få varmerøret til at svigte. Hvis det indvendige kammer ikke er grundigt rengjort, når varmerøret opvarmes, vil resten producere ikke-kondenserbar gas og reducere rørets ydeevne.