HeatPipe'i põhiteadmised ja disainipunktid

Soojustorusid kasutatakse sageli praeguses soojuskujunduses, sealhulgas meie levinud sülearvutites, personaalarvutites ja mobiiltelefonides. Soojustoru projekteerimisel tuleb arvestada järgmiste teguritega:

1. Soojuskoormus või ülekantav soojus

2. Töötemperatuur

3. Toru materjal

4. Töövedelik

5. Kapillaaride struktuur

6. Soojustoru pikkus ja läbimõõt

7. Aurustustsooni kontakti pikkus

8. Kompensatsiooniala kontaktpikkus

9. Gravitatsiooni suund

10. Soojustoru painde ja tasasuse mõju

Mis on kapillaaride struktuur? Kuidas see mõjutab soojustorude jõudlust

Ühiseid kapillaare on neliSoojustorudkonstruktsioonid, sealhulgas sooned, traatvõrk, paagutatud pulber, metall ja kiud. Kapillaarstruktuur on vooderdatud soojustoru mahuti siseseinale ja võimaldab vedelikul voolata kapillaartegevuse kaudu soojustoru ühest otsast teise. Igal kapillaarstruktuuril on oma eelised ja puudused. Täiuslikku kapillaarstruktuuri pole olemas. Igal kapillaarstruktuuril on oma piir.

Soone struktuur:Kapillaaride piir on madalaim, kuid efekt on parim siis, kui kondensaator asub aurusti kohal

Traatvõrkstruktuur:Kõige ühtlasema puuvillasüdamikuga on selle tööpõhimõte gravitatsioonisuunas, kus aurusti asub kondensaatori kohal.

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

Metall and kiu struktuur:sobib väikese raadiusega paindesoojustoru jaoks.

Kuidas pikkus ja läbimõõt mõjutavad soojustoru jõudlust

Auru rõhu erinevus kondensaatori ja aurusti vahel määrab auru leviku kiiruse kondensaatori ja aurusti vahel. Lisaks mõjutavad soojustoru läbimõõt ja pikkus auru levimiskiirust, seega tuleb seda soojustoru projekteerimisel arvestada. Soojustoru suurem ristlõikepindala (st soojustoru suurem läbimõõt) võimaldab suuremal hulgal auru aurustist kondensaatorisse üle kanda. Soojustoru ristlõikepindala on otsene funktsioon soojustoru akustilisest piirist ja kaasahaaramispiirist. Kuid soojustoru töötemperatuur mõjutab ka soojustoru akustilist piiri. Võrreldes erineva läbimõõduga soojustorude soojusülekannet. On näha, et soojustoru laseb kõrgemal töötemperatuuril rohkem soojust läbi.

Töövedeliku kondensaatorist aurustisse naasmise kiirust juhib kapillaarpiir ja see on soojustoru pikkuse vastastikune funktsioon. Pikemad soojustorud edastavad vähem soojust kui lühemad soojustorud.

Kuidas gravitatsiooni suund mõjutab soojustorude jõudlust

Kõrge kapillaarpiiriga struktuur suudab ületada gravitatsiooni ja kanda kondensaatorist aurustisse rohkem töövedelikku. Kuid nagu varem mainitud, töötab kõrgeima kapillaarpiiriga paagutatud pulbermetallist südamikuga soojusneelaja kõige paremini raskusjõu tingimustes (aurusti asub kondensaatori kohal).

Kuidas soojustoru painutamine mõjutab jõudlust

Kui painderaadius on liiga väike, saab pulbermetalli paagutamis- või traatvõrgukiht kahjustatud. Seetõttu võib soojustoru põlved vähendada ülekantavat soojust. Katsetulemused näitavad, et kui painderaadius on 3-kordne või suurem, ei mõjuta painutus jõudlust.

Kuidas mõjutab soojustoru paksuse lamendamine jõudlust

Kui soojustoru on lamendatud, vähendatakse helipiiri ja kaasahaaramise piirmäära lamendatud paksuse suhtes. Seetõttu vähendab soojustoru liigne lamendamine ülekantavat soojust ja isegi blokeerib 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 keskmine töötemperatuur jõudlust

Soojustoru keskmine töötemperatuur mõjutab jõudlust. Mida kõrgem on keskmine temperatuur, seda parem on 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 küttetoru on usaldusväärne

Soojustorul pole liikuvaid osi ja see on kõrge töökindlusega. Soojustorude projekteerimisel ja valmistamisel tuleb aga olla ettevaatlik. Kaks tootmistegurit vähendavad soojustoru töökindlust: tihedus ja puhtus. Mis tahes leke soojustorus põhjustab lõpuks soojustoru rikke. Kui sisemist kambrit ei puhastata põhjalikult, tekitab soojustoru kuumutamisel jääk mittekondenseeruvat gaasi ja vähendab toru jõudlust.