ความรู้พื้นฐานของฮีทไปป์ทองแดง

ท่อความร้อนเป็นองค์ประกอบการถ่ายเทความร้อนชนิดหนึ่ง ซึ่งใช้ประโยชน์จากหลักการการนำความร้อนและคุณสมบัติการถ่ายเทความร้อนอย่างรวดเร็วของตัวกลางทำความเย็นอย่างเต็มที่ ความร้อนของวัตถุที่ร้อนนั้นถูกถ่ายโอนไปยังแหล่งความร้อนภายนอกอย่างรวดเร็วผ่านทางท่อความร้อน และค่าการนำความร้อนของมันนั้นสูงเกินกว่าโลหะใดๆ ที่รู้จัก

เนื่องจากการมีอยู่ของเทคโนโลยีฮีตไปป์ทำให้ผู้คนเปลี่ยนแนวคิดการออกแบบฮีทซิงค์แบบดั้งเดิมและเลิกใช้โหมดระบายความร้อนแบบดั้งเดิมที่อาศัยพัดลมปริมาณอากาศมากเพื่อให้ได้ผลการระบายความร้อนที่ดีขึ้น แต่จะใช้โหมดการทำความเย็นแบบใหม่ที่มีความเร็วต่ำ พัดลมปริมาณลมต่ำ และเทคโนโลยีฮีตไปป์แทน เทคโนโลยีท่อความร้อนนำมาซึ่งโอกาสสำหรับยุคเงียบของพีซี

หลักการทำงาน:

เมื่อปลายท่อความร้อนด้านหนึ่ง ของเหลวในแกนฝอยจะระเหยและกลายเป็นไอ และไอน้ำจะไหลไปยังปลายอีกด้านหนึ่งภายใต้ความแตกต่างของความดันเล็กน้อยเพื่อคลายความร้อนและควบแน่นเป็นของเหลว จากนั้นของเหลวจะไหลกลับไปที่ส่วนการระเหยตามวัสดุที่มีรูพรุนภายใต้แรงกระทำของเส้นเลือดฝอย (หรือแรงโน้มถ่วง) ในวัฏจักรนี้ ความร้อนจะถูกถ่ายโอนจากปลายด้านหนึ่งไปยังอีกด้านหนึ่ง

ประโยชน์และข้อดี:

1. การนำความร้อนสูง ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการถ่ายเทความร้อนเปลี่ยนเฟสของไอของเหลวของของเหลวทำงาน และความต้านทานความร้อนมีขนาดเล็กมาก ดังนั้นจึงมีค่าการนำความร้อนสูง

2. คุณสมบัติความร้อนที่ดีเยี่ยม ไอน้ำในช่องด้านในของท่อความร้อนอยู่ในสถานะอิ่มตัว และความดันของไอน้ำอิ่มตัวขึ้นอยู่กับอุณหภูมิอิ่มตัว ความดันที่ลดลงของไอน้ำอิ่มตัวจากส่วนการระเหยไปยังส่วนควบแน่นนั้นน้อยมาก ดังนั้นท่อความร้อนจึงมีคุณสมบัติในการระบายความร้อนที่ดีเยี่ยม

3. ความแปรปรวนของฟลักซ์ความร้อน ท่อความร้อนสามารถเปลี่ยนพื้นที่ทำความร้อนของส่วนการระเหยหรือส่วนควบแน่นได้โดยอิสระ กล่าวคือ สามารถป้อนความร้อนด้วยพื้นที่ทำความร้อนที่เล็กลงและระบายความร้อนออกด้วยพื้นที่ทำความเย็นที่ใหญ่ขึ้น และในทางกลับกัน สิ่งนี้สามารถเปลี่ยนฟลักซ์ความร้อนและแก้ปัญหาการถ่ายเทความร้อนที่ยากต่อการแก้ไขด้วยวิธีอื่น

4. ทิศทางการไหลของความร้อนผันกลับได้ ท่อความร้อนแบบมีแกนวางในแนวนอน เนื่องจากพลังงานหมุนเวียนภายในเป็นแรงฝอย จึงสามารถใช้เป็นส่วนระเหยเมื่อปลายด้านใดด้านหนึ่งได้รับความร้อน และส่วนควบแน่นเมื่อปลายอีกด้านหนึ่งเย็นลงด้านนอก คุณลักษณะนี้สามารถใช้สำหรับการลดอุณหภูมิอวกาศของยานอวกาศและดาวเทียมประดิษฐ์ เช่นเดียวกับเครื่องปฏิกรณ์เคมีและอุปกรณ์อื่นๆ ที่ปล่อยความร้อนก่อนแล้วจึงดูดซับความร้อน

5. ลักษณะอุณหภูมิคงที่: ความต้านทานความร้อนของแต่ละส่วนของท่อความร้อนธรรมดาโดยทั่วไปจะไม่เปลี่ยนแปลงตามการเปลี่ยนแปลงของความร้อน แต่ท่อถ่ายเทความร้อนแบบแปรผันทำให้ความต้านทานความร้อนของส่วนควบแน่นลดลงเมื่อความร้อนเพิ่มขึ้นและเพิ่มขึ้นด้วย การลดลงของความร้อน ด้วยวิธีนี้ เมื่อปริมาณความร้อนของท่อความร้อนเปลี่ยนแปลงอย่างมาก อุณหภูมิของไอน้ำจะเปลี่ยนแปลงน้อยมากและอุณหภูมิจะถูกควบคุม นี่คือคุณสมบัติอุณหภูมิคงที่ของท่อความร้อน

6. ความสามารถในการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อม รูปร่างของท่อความร้อนสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามเงื่อนไขของแหล่งความร้อนและแหล่งความเย็น

ฮีตไปป์มักใช้ในการออกแบบการกระจายความร้อนในปัจจุบัน รวมถึงคอมพิวเตอร์โน้ตบุ๊กทั่วไป โทรศัพท์มือถือ ฯลฯ ควรพิจารณาปัจจัยต่อไปนี้ในการออกแบบฮีตไปป์: ภาระความร้อนหรือความร้อนที่จะถ่ายเท; อุณหภูมิในการทำงาน; ท่อ; สารทำงาน; โครงสร้างเส้นเลือดฝอย ความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อน ความยาวสัมผัสของโซนระเหย ความยาวสัมผัสของพื้นที่ชดเชย ทิศทาง; ผลของการงอและแบนท่อความร้อน เป็นต้น