Soojustoru disaini üldine tutvustus

Kaalutlused soojustorude projekteerimisel

Soojustorusid kasutatakse laialdaselt praeguses soojuse hajumise disainis, sealhulgas meie levinud sülearvutites ja mobiiltelefonides. Soojustoru projekteerimisel tuleb arvestada järgmiste teguritega:

soojustoru Qmax või soojusallikas .

töötemperatuur.

vask materjal.

töövedelik.

Wicki struktuur.

Soojustoru pikkus ja läbimõõt.

kuumusega kokkupuuteala.

kondensaatori kontaktpind.

gravitatsiooni suund.

Soojustoru painde ja tasasuse mõju.

Milliseid materjale saab kasutada soojustorude ehitamiseks?

     Soojustoru on enamasti metallist õmblusteta terastoru ja vastavalt erinevatele vajadustele saab kasutada erinevaid materjale, nagu vask, alumiinium, süsinikteras, roostevaba teras, legeerteras jne. Toru võib olla standardne ümmargune või erikujuline. ovaalne, ruudukujuline, ristkülikukujuline, lame, gofreeritud toru jne. Toru läbimõõt on vahemikus 2 mm kuni 200 mm või isegi suurem. Pikkus võib ulatuda mõnest millimeetrist kuni enam kui 100 meetrini. Enamiku disainilahenduste puhul kasutatakse toorainena enamasti vaske ja alumiiniumi. Värvilisi metalle kasutatakse torudena peamiselt töövedelikuga ühilduvuse nõuete täitmiseks.

Mis on taht struktuur? Kuidas see mõjutab soojustorude jõudlust?

Soone struktuur: Kapillaari piir on madalaim, kuid efekt on parim, kui kondensaator asub aurusti kohal.

Võrgustruktuur: sellel on kõige ühtlasem puuvillane südamik ja selle tööpõhimõte on, et aurusti asub kondensaatori kohal.

Paagutatud struktuur: jõudlus on parim gravitatsiooni suunas. Kuna paagutatud pulbermetallist südamik on ühendatud toru seinaga läbi metalli, on selle soojusjuhtivus toru seinast südamikuni või vastupidi neljast tavalisest südamikust parim.

Kuidas mõjutavad soojustoru pikkus ja läbimõõt jõudlust?

Auru rõhu erinevus kondensaatori ja aurusti vahel määrab auru leviku kiiruse kondensaatori ja aurusti vahel. Lisaks mõjutab soojustoru läbimõõt ja pikkus auru ülekandekiirust, seega tuleb seda soojustoru projekteerimisel arvestada.

Kuidas orientatsioon mõjutab soojustoru jõudlust?

   Kõrge kapillaarpiiriga struktuur suudab ületada gravitatsiooni ja kanda kondensaatorist aurustisse rohkem töövedelikku. Kuid nagu varem mainitud, töötab kõrgeima kapillaarpiiriga paagutatud pulbermetallist südamikuga soojusabsorber kõige paremini raskusjõu tingimustes (aurusti asub kondensaatori kohal), vt allpool olevaid pilte gravitatsioonilise orientatsiooni kohta soojustoru jõudlusele.

Kuidas soojustoru painutamine mõjutab jõudlust?

Kui soojustoru on liiga pingul painutatud, võib taht praguneda (pulbermetalli paagutamine) või kokku kukkuda ja kinni jääda (traatvõrk). Seetõttu võib soojustoru painutamine vähendada ülekantavat soojust. Katsetulemused näitavad, et kui painderaadius on soojustoru läbimõõdust 3 korda võrdne või suurem, ei mõjuta painutamine ilmselgelt jõudlust.

Kuidas lamestamine mõjutab soojustoru jõudlust?

Kui soojustoru on tasandatud, väheneb soojustoru paksus. Seetõttu vähendab soojustoru liigne lamendamine ülekantavat soojust ja blokeerib isegi täielikult auru läbipääsu. Katsetulemused näitavad, et õige lamestamine ei mõjuta jõudlust, kuid liigne lamestamine mõjutab jõudlust. Kui aurukanali paksus pärast tasandamist on suurem kui 2 mm, ei vähene jõudlus võrreldes ümmarguse toruga.

Kuidas mõjutab soojustoru töötemperatuur jõudlust?

Soojustoru töötemperatuur mõjutab soojustoru jõudlust. Mida kõrgem on temperatuur, seda parem on teatud määral jõudlus. Selle põhjuseks on töövedeliku madalam viskoossus kõrgematel temperatuuridel, mis võimaldab rohkem töövedelikku voolata aurustist läbi kondensaatori õlisüdamikusse. Kõrgematel temperatuuridel võib ka töövedelik muutuda lenduvamaks gaasiliseks.

Kas soojustoru on usaldusväärne?

Soojustorul pole liikuvaid osi ja see on väga kõrge töökindlusega. Siiski tuleb soojustorude projekteerimisel ja valmistamisel olla ettevaatlik. Kaks tootmistegurit vähendavad soojustoru töökindlust: tihedus ja puhtus. Mis tahes leke soojustorus põhjustab lõpuks soojustoru rikke. Mõned välistegurid, nagu kukkumine, vibratsioon, jõulöök, termiline šokk ja söövitav keskkond, võivad samuti lühendada soojustorude eluiga.