soojustorude tundmine ja projekteerimise põhipunktid
Soojustorude projekteerimisel arvestatakse
Soojustorusid kasutatakse laialdaselt praeguses soojuseralduse disainis, sealhulgas meie tavalistes sülearvutites ja mobiiltelefonides. Soojustoru projekteerimisel tuleb arvestada järgmiste teguritega:
küttetoru Qmax või soojusallikas.
töötemperatuur.
vasest materjal.
töövedelik.
Wicki struktuur.
Soojustoru pikkus ja läbimõõt.
kuumusega kokkupuutuv ala.
kondensaatori kontaktpiirkond.
gravitatsiooni suund.
Soojustoru painutamise ja tasasuse mõju.
Milliseid materjale saab kasutada soojustorude ehitamiseks?
Soojustoru on enamasti metallist õmblusteta terastoru ja erinevaid materjale saab kasutada vastavalt erinevatele vajadustele, näiteks vask, alumiinium, süsinikteras, roostevaba teras, legeerteras jne. Toru võib olla standardne ümmargune või erikujuline. Näiteks 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 üle 100 meetri. Enamikus disainilahendustes kasutatakse toorainena enamasti vaske ja alumiiniumi. Värvilisi metalle kasutatakse torudena peamiselt töövedelikuga ühilduvuse nõuete täitmiseks.
Mis on tahtstruktuur? Kuidas see mõjutab soojustorude jõudlust?
Soone struktuur:
Kapillaaride piir on madalaim, kuid efekt on parim, kui kondensaator asub aurusti kohal.
Võrgusilma struktuur:
on kõige ühtlasema puuvillase tuumaga ja selle tööpõhimõte on aurusti, mis asub kondensaatori kohal.
Paagutatud struktuur:
Sooritus on parim gravitatsiooni suunas. Kuna paagutatud pulbermetallist südamik on toru seina külge ühendatud metalli kaudu, on selle soojusjuhtivus toruseinast südamikku või vastupidi parim neljast tavalisest südamikust.
Kuidas soojustoru pikkus ja läbimõõt mõjutavad jõudlust?
Aururõhu erinevus kondensaatori ja aurusti vahel määrab auru levimise kiiruse kondensaatori ja aurusti vahel. Lisaks mõjutavad küttetoru läbimõõt ja pikkus auru ülekandekiirust, nii et seda tuleb soojustoru projekteerimisel arvestada.
Kuidas mõjutab suund soojustoru jõudlust?
Tkõrge kapillaaripiiriga struktuur suudab ületada raskusjõu ja viia rohkem töövedelikku kondensaatorist aurustisse. Siiski, nagu varem mainitud, töötab kõrgeima kapillaaripiiranguga paagutatud pulbermetallist südamiku soojusneeldur kõige paremini raskusjõu abiga tingimustes (aurusti asub kondensaatori kohal), vt allpool olevaid pilte kuumutoru jõudluse suhtes.
Kuidas kuumutoru painutamine mõjutab jõudlust?
Kui kuumutoru on liiga tihedalt painutatud, võib taht oma praguneda (pulbermetallist paagutamine) või kokku kukkuda ja kinni jääda (traatvõrk). Seetõttu võib soojustoru painutamine vähendada edastatavat soojust. Katsetulemused näitavad, et kui painderaadius on võrdne või suurem kui 3 korda soojustoru läbimõõdust, ei mõjuta paindumine jõudlust ilmselgelt.
Kuidas lamestamine mõjutab soojustoru jõudlust?
Kui küttetoru on lamestatud, väheneb soojustoru paksus. Seetõttu vähendab soojustoru liigne lamestamine soojust, mida saab edastada, ja isegi blokeerib täielikult auru läbipääsu. Katsetulemused näitavad, et õige tasandamine ei mõjuta jõudlust, kuid liigne tasandamine mõjutab jõudlust. Kui aurukanali paksus pärast lamestamist on suurem kui 2 mm, ei vähene jõudlus ümmarguse toruga võrreldes.
Kuidas mõjutab soojustoru töötemperatuur jõudlust?
Soojustoru töötemperatuur mõjutab soojustoru jõudlust. Mida kõrgem on temperatuur, seda parem on jõudlus teatud määral. Selle põhjuseks on töövedeliku madalam viskoossus kõrgematel temperatuuridel, mis võimaldab rohkem töövedelikku voolata aurustist õlisüdamikku läbi kondensaatori. Kõrgematel temperatuuridel võib töövedelik muutuda gaasilisemaks.
Kas küttetoru on usaldusväärne?
Soojustorul ei ole liikuvaid osi ja see on väga kõrge töökindlusega. Kütustorude projekteerimisel ja valmistamisel tuleb siiski olla ettevaatlik. Kaks tootmistegurit vähendavad soojustoru töökindlust: tihedus ja puhtus. Igasugune leke soojustorus põhjustab lõpuks soojustoru tõrke. Mõned välised tegurid võivad lühendada ka soojustorude eluiga, näiteks kukkumine, vibratsioon, jõu mõju, termiline šokk ja söövitav keskkond.
