Pengenalan umum desain heatpipe
Pertimbangan dalam desain pipa panas
Pipa panas banyak digunakan dalam desain pembuangan panas saat ini, termasuk laptop dan ponsel umum kita. Faktor-faktor berikut perlu dipertimbangkan dalam desain pipa panas:
heatpipe Qmax atau sumber panas .
suhu kerja.
bahan tembaga.
fluida kerja.
Struktur sumbu.
Panjang dan diameter pipa panas.
bidang kontak panas.
bidang kontak kondensor.
arah gravitasi.
Pengaruh tekukan dan kerataan pipa panas.
Bahan apa yang dapat digunakan untuk membuat pipa panas?
Pipa panas sebagian besar adalah pipa baja seamless logam, dan bahan yang berbeda dapat digunakan sesuai dengan kebutuhan yang berbeda, seperti tembaga, aluminium, baja karbon, baja tahan karat, baja paduan, dll. Pipa dapat berbentuk bulat standar atau berbentuk khusus. Seperti oval, persegi, persegi panjang, datar, pipa bergelombang, dll. Diameter pipa berkisar dari 2mm hingga 200mm atau bahkan lebih besar. Panjangnya dapat berkisar dari beberapa milimeter hingga lebih dari 100 meter. Tembaga dan aluminium sebagian besar digunakan sebagai bahan baku di sebagian besar solusi desain. Logam non besi digunakan sebagai pipa terutama untuk memenuhi persyaratan kompatibilitas dengan fluida kerja.
Apa itu struktur sumbu? Bagaimana pengaruhnya terhadap kinerja pipa panas?
Struktur alur: Batas kapiler adalah yang terendah, tetapi efeknya paling baik bila kondensor terletak di atas evaporator.
Struktur jaring: Ini memiliki inti kapas paling seragam, dan prinsip kerjanya adalah evaporator terletak di atas kondensor.
Struktur sinter: Performa terbaik ke arah gravitasi. Karena inti logam bubuk yang disinter terikat ke dinding pipa melalui logam, konduksi panasnya dari dinding pipa ke inti atau sebaliknya adalah yang terbaik dari empat inti umum.
Bagaimana panjang dan diameter pipa panas mempengaruhi kinerja?
Perbedaan tekanan uap antara kondensor dan evaporator menentukan laju perambatan uap antara kondensor dan evaporator. Selain itu diameter dan panjang heat pipe akan mempengaruhi kecepatan transmisi steam, sehingga harus diperhatikan dalam perancangan heat pipe.
Bagaimana orientasi mempengaruhi kinerja pipa panas?
Struktur dengan batas kapiler yang tinggi dapat mengatasi gravitasi dan memindahkan lebih banyak fluida kerja dari kondensor ke evaporator. Namun, seperti yang disebutkan sebelumnya, penyerap panas inti logam bubuk sinter dengan batas kapiler tertinggi bekerja paling baik di bawah kondisi bantuan gravitasi (evaporator berada di atas kondensor), lihat gambar di bawah tentang orientasi gravitasi ke kinerja heatpipe.
Bagaimana pembengkokan pipa panas memengaruhi kinerja?
Jika pipa panas ditekuk terlalu kencang, sumbu dapat retak (sintering logam bubuk) atau runtuh dan terjepit (jaring kawat). Oleh karena itu, pembengkokan pipa panas dapat mengurangi panas yang dapat ditransmisikan. Hasil percobaan menunjukkan bahwa jika jari-jari tekukan sama dengan atau lebih besar dari 3 kali diameter pipa panas, tekukan tidak akan mempengaruhi kinerja dengan jelas.
Bagaimana perataan mempengaruhi kinerja pipa panas?
Jika pipa panas diratakan, ketebalan pipa panas akan berkurang. Oleh karena itu, perataan pipa panas yang berlebihan akan mengurangi panas yang dapat ditransmisikan dan bahkan menghalangi aliran uap sepenuhnya. Hasil percobaan menunjukkan bahwa perataan yang tepat tidak akan mempengaruhi kinerja, tetapi perataan yang berlebihan akan mempengaruhi kinerja. Jika ketebalan saluran uap setelah diratakan lebih besar dari 2mm, kinerjanya tidak akan berkurang dibandingkan dengan pipa bundar.
Bagaimana suhu kerja pipa panas mempengaruhi kinerja?
Suhu kerja pipa panas akan mempengaruhi kinerja pipa panas. Semakin tinggi suhunya, semakin baik kinerjanya sampai batas tertentu. Hal ini disebabkan viskositas fluida kerja yang lebih rendah pada suhu yang lebih tinggi, yang memungkinkan lebih banyak fluida kerja mengalir dari evaporator ke inti minyak melalui kondensor. Pada suhu yang lebih tinggi, fluida kerja juga bisa menjadi lebih mudah menguap menjadi gas.
Apakah pipa panas dapat diandalkan?
Pipa panas tidak memiliki bagian yang bergerak dan memiliki keandalan yang sangat tinggi. Namun, harus hati-hati 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. Beberapa faktor eksternal juga dapat mempersingkat masa pakai pipa panas, seperti jatuh, getaran, benturan gaya, kejutan termal, dan lingkungan korosif.
