Pertimbangan utama untuk desain pipa panas

Pipa panas adalah sejenis elemen perpindahan panas, yang memanfaatkan sepenuhnya prinsip konduksi panas dan sifat perpindahan panas yang cepat dari media pendingin. Panas dari benda panas dengan cepat dipindahkan ke luar sumber panas melalui pipa panas, dan konduktivitas termalnya jauh melebihi logam yang dikenal.

Pipa panas sering digunakan dalam desain pembuangan panas saat ini, termasuk komputer notebook, ponsel, dll. Faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan dalam desain pipa panas: beban panas atau panas yang akan ditransfer; Suhu Operasional; Pipa; Cairan kerja; Struktur kapiler; Panjang dan diameter pipa panas; Panjang kontak zona penguapan; Panjang kontak area kompensasi; Arah; Efek pembengkokan dan perataan pipa panas, dll.

Faktor-faktor berikut harus dipertimbangkan dalam desain pipa panas:

1, Pemilihan fluida kerja

① Fluida kerja harus beradaptasi dengan zona suhu kerja pipa panas dan memiliki tekanan uap jenuh yang sesuai;

② Fluida kerja harus kompatibel dengan cangkang dan bahan sumbu, dan harus memiliki stabilitas termal yang baik;

③ Fluida kerja harus memiliki sifat termofisika komprehensif yang baik;

2, Struktur inti hisap cair

Pemilihan sumbu adalah masalah yang kompleks. Dari sudut pandang memberikan laju perpindahan panas maksimum, sumbu harus memiliki jari-jari kapiler efektif yang sangat kecil r., Untuk memberikan tekanan kapiler maksimum, nilai permeabilitas K harus besar untuk mengurangi kehilangan tekanan kembali. cair, dan resistansi konduktivitas termal harus kecil untuk mengurangi resistansi konduktivitas termal radial. Sulit untuk membuat sumbu dengan struktur yang sama memenuhi semua persyaratan di atas, jadi ada struktur sumbu komposit dan sumbu batang, tetapi kesulitan pembuatan dan biayanya meningkat. Oleh karena itu, ketika memilih inti pengisap cairan, perhatian harus diberikan pada pemilihan struktur yang paling sederhana berdasarkan pemenuhan persyaratan perpindahan panas. Untuk pipa panas yang digunakan di tanah, refluks gravitasi harus digunakan sebanyak mungkin, dan termosifon tanpa inti penyerap cairan harus digunakan.

3, Suhu operasi

Di bawah kondisi desain yang ditentukan, suhu sumber dingin dan sumber panas diketahui, dan kondisi perpindahan panas juga jelas, sehingga kisaran suhu pengoperasian pipa panas itu sendiri dapat dihitung dengan rumus perpindahan panas umum. Suhu kerja di sini umumnya mengacu pada suhu uap cairan kerja di pipa panas selama operasi. Ketika pipa panas yang baik bekerja, fluida kerja harus dalam keadaan uap cair dua fase. Karena titik leleh fluida kerja yang dipilih harus lebih rendah dari suhu kerja pipa panas, pipa panas dapat bekerja secara normal. Gambar 3-59 mencantumkan kisaran suhu titik leleh, titik didih, dan titik kritis (garis pendek vertikal pada ruas garis) yang dapat digunakan sebagai cairan kerja pipa panas. Dapat dilihat dari gambar bahwa cairan ini tumpang tindih di beberapa daerah suhu, yaitu beberapa cairan kerja dapat dipilih di beberapa daerah suhu. Penting untuk mempertimbangkan faktor-faktor seperti tekanan saturasi, harga, stabilitas termal, nontoksisitas, dll. secara bergantian, dan membandingkannya untuk membuat pilihan.

4. Ada empat kapiler umumPipa panasstruktur, termasuk alur, wire mesh, bubuk sinter, logam dan serat. Struktur kapiler dilapisi pada dinding bagian dalam wadah pipa panas dan memungkinkan cairan mengalir dari satu ujung pipa panas ke ujung lainnya melalui aksi kapiler. Setiap struktur kapiler memiliki kelebihan dan kekurangan. Tidak ada struktur kapiler yang sempurna. Setiap struktur kapiler memiliki batasnya sendiri.

Pipa panas tidak memiliki bagian yang bergerak dan memiliki keandalan yang tinggi. Namun, perawatan harus dilakukan dalam desain dan pembuatan pipa panas. Dua faktor pembuatan akan mengurangi keandalan pipa panas: kekencangan dan kebersihan. Kebocoran apa pun pada pipa panas pada akhirnya akan menyebabkan pipa panas gagal. Jika ruang internal tidak dibersihkan secara menyeluruh, saat pipa panas dipanaskan, residunya akan menghasilkan gas yang tidak dapat terkondensasi dan mengurangi kinerja pipa.