HeatPipe ความรู้พื้นฐานและคะแนนการออกแบบ

ท่อความร้อนมักใช้ในการออกแบบระบบระบายความร้อนในปัจจุบัน รวมทั้งแล็ปท็อป พีซี และโทรศัพท์มือถือทั่วไปของเรา ปัจจัยต่อไปนี้ต้องได้รับการพิจารณาในการออกแบบท่อความร้อน:

1. ภาระความร้อนหรือความร้อนที่จะถ่ายเท

2. อุณหภูมิในการทำงาน

3. วัสดุท่อ

4. ของเหลวทำงาน

5. โครงสร้างเส้นเลือดฝอย

6. ความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อความร้อน

7. ระยะสัมผัสของโซนระเหย

8. ระยะติดต่อของพื้นที่ชดเชย

9. ทิศทางแรงโน้มถ่วง

10. อิทธิพลของการดัดท่อความร้อนและความเรียบ

โครงสร้างเส้นเลือดฝอยคืออะไร? ส่งผลต่อประสิทธิภาพของท่อความร้อนอย่างไร

มีเส้นเลือดฝอยทั่วไปสี่เส้นท่อความร้อนโครงสร้าง รวมทั้งร่อง ลวดตาข่าย ผงซินเตอร์ โลหะและไฟเบอร์ โครงสร้างเส้นเลือดฝอยเรียงรายอยู่บนผนังด้านในของภาชนะบรรจุท่อความร้อน และช่วยให้ของเหลวไหลจากปลายด้านหนึ่งของท่อความร้อนไปยังอีกด้านหนึ่งผ่านการกระทำของเส้นเลือดฝอย โครงสร้างเส้นเลือดฝอยแต่ละแบบมีข้อดีและข้อเสีย ไม่มีโครงสร้างเส้นเลือดฝอยที่สมบูรณ์แบบ โครงสร้างเส้นเลือดฝอยแต่ละอันมีขีดจำกัดของตัวเอง

โครงสร้างร่อง:ขีดจำกัดของเส้นเลือดฝอยจะต่ำที่สุด แต่ผลจะดีที่สุดเมื่อคอนเดนเซอร์อยู่เหนือเครื่องระเหย

ลวดตาข่ายโครงสร้าง:ด้วยแกนฝ้ายที่สม่ำเสมอที่สุด หลักการทำงานอยู่ในทิศทางแรงโน้มถ่วงที่เครื่องระเหยอยู่เหนือคอนเดนเซอร์

ผงซินเตอร์โครงสร้าง:ผลดีที่สุดในทิศทางของแรงโน้มถ่วง เนื่องจากแกนโลหะผงเผาผนึกกับผนังท่อผ่านโลหะ การนำความร้อนจากผนังท่อไปยังแกนกลางหรือในทางกลับกันจึงเป็นสิ่งที่ดีที่สุดในแกนทั่วไปทั้งสี่

โลหะและโครงสร้างเส้นใย nd:เหมาะสำหรับท่อความร้อนดัดรัศมีขนาดเล็ก

ความยาวและเส้นผ่านศูนย์กลางส่งผลต่อประสิทธิภาพของท่อความร้อนอย่างไร

ความแตกต่างของแรงดันไอน้ำระหว่างคอนเดนเซอร์และเครื่องระเหยเป็นตัวกำหนดอัตราการแพร่กระจายของไอน้ำระหว่างคอนเดนเซอร์และเครื่องระเหย นอกจากนี้เส้นผ่านศูนย์กลางและความยาวของท่อความร้อนจะส่งผลต่อความเร็วการแพร่กระจายของไอน้ำ จึงต้องนำมาพิจารณาในการออกแบบท่อความร้อนด้วย พื้นที่หน้าตัดที่ใหญ่ขึ้นของท่อความร้อน (เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางที่ใหญ่กว่าของท่อความร้อน) จะช่วยให้สามารถถ่ายเทไอน้ำจำนวนมากจากเครื่องระเหยไปยังคอนเดนเซอร์ได้ พื้นที่หน้าตัดของท่อความร้อนเป็นฟังก์ชันโดยตรงของขีดจำกัดเสียงและขีดจำกัดการขึ้นของท่อความร้อน อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิในการทำงานของท่อความร้อนจะส่งผลต่อขีดจำกัดเสียงของท่อความร้อนด้วยเช่นกัน โดยการเปรียบเทียบการถ่ายเทความร้อนของท่อความร้อนที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางต่างกัน จะเห็นได้ว่าท่อความร้อนส่งความร้อนมากขึ้นที่อุณหภูมิการทำงานที่สูงขึ้น

อัตราที่สารทำงานไหลกลับจากคอนเดนเซอร์ไปยังเครื่องระเหยถูกควบคุมโดยขีดจำกัดของเส้นเลือดฝอยและเป็นฟังก์ชันส่วนกลับของความยาวท่อความร้อน ท่อความร้อนที่ยาวกว่าจะถ่ายเทความร้อนน้อยกว่าท่อความร้อนที่สั้นกว่า

ทิศทางของแรงโน้มถ่วงส่งผลต่อประสิทธิภาพของท่อความร้อนอย่างไร

โครงสร้างที่มีขีด จำกัด ของเส้นเลือดฝอยสูงสามารถเอาชนะแรงโน้มถ่วงและถ่ายโอนของเหลวทำงานจากคอนเดนเซอร์ไปยังเครื่องระเหยได้มากขึ้น อย่างไรก็ตาม ดังที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ ตัวดูดซับความร้อนแกนโลหะผงเผาที่มีขีดจำกัดของเส้นเลือดฝอยสูงสุดทำงานได้ดีที่สุดภายใต้สภาวะที่มีแรงโน้มถ่วงช่วย (เครื่องระเหยอยู่เหนือคอนเดนเซอร์)

การดัดท่อความร้อนส่งผลต่อประสิทธิภาพอย่างไร

หากรัศมีการดัดมีขนาดเล็กเกินไป การเผาผนึกด้วยผงโลหะหรือชั้นลวดตาข่ายจะเสียหาย ดังนั้นข้อศอกของท่อความร้อนอาจลดความร้อนที่สามารถส่งผ่านได้ ผลการทดลองแสดงว่าถ้ารัศมีการดัดเท่ากับหรือมากกว่า 3 เท่า การดัดจะไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน

ความหนาของท่อความร้อนที่แบนราบส่งผลต่อประสิทธิภาพอย่างไร

หากท่อความร้อนถูกทำให้แบน ขีดจำกัดของเสียงและขีดจำกัดการกักตัวจะลดลงเมื่อเทียบกับความหนาที่แบน ดังนั้นการแบนท่อความร้อนมากเกินไปจะลดความร้อนที่สามารถส่งผ่านและแม้กระทั่งปิดกั้นทางเดินของไอน้ำอย่างสมบูรณ์ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าการแบนที่เหมาะสมจะไม่ส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน แต่การแบนที่มากเกินไปจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน หากความหนาของช่องไอน้ำหลังจากการทำให้แบนมากกว่า 2 มม. ประสิทธิภาพจะไม่ลดลงเมื่อเทียบกับท่อกลม

อุณหภูมิในการทำงานเฉลี่ยส่งผลต่อประสิทธิภาพอย่างไร

อุณหภูมิในการทำงานเฉลี่ยของท่อความร้อนจะส่งผลต่อประสิทธิภาพการทำงาน ยิ่งอุณหภูมิเฉลี่ยสูงขึ้น ประสิทธิภาพการทำงานก็จะยิ่งดีขึ้น เนื่องจากของเหลวทำงานมีความหนืดต่ำที่อุณหภูมิสูงขึ้น ซึ่งช่วยให้ของเหลวทำงานไหลจากเครื่องระเหยไปยังแกนน้ำมันผ่านคอนเดนเซอร์ได้มากขึ้น ที่อุณหภูมิสูงขึ้น สารทำงานยังสามารถผันผวนมากขึ้นในสถานะก๊าซ

ทำท่อความร้อนที่เชื่อถือได้

ท่อความร้อนไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวและมีความน่าเชื่อถือสูง อย่างไรก็ตาม การออกแบบและการผลิตท่อความร้อนต้องใช้ความระมัดระวัง ปัจจัยการผลิตสองประการจะลดความน่าเชื่อถือของท่อความร้อน: ความรัดกุมและความสะอาด การรั่วไหลใด ๆ ในท่อความร้อนจะทำให้ท่อความร้อนล้มเหลวในที่สุด หากไม่ได้ทำความสะอาดห้องภายในอย่างทั่วถึง เมื่อท่อความร้อนได้รับความร้อน สารตกค้างจะผลิตก๊าซที่ไม่ควบแน่นและลดประสิทธิภาพของท่อ