Peamised kaalutlused soojustorude projekteerimisel

Soojustoru on omamoodi soojusülekandeelement, mis kasutab täielikult ära soojusjuhtivuse põhimõtet ja jahutuskeskkonna kiiret soojusülekande omadust. Kuuma eseme soojus kandub soojustoru kaudu kiiresti soojusallikast väljapoole ning selle soojusjuhtivus on kaugelt ületanud kõigi teadaolevate metallide oma.

Soojustorusid kasutatakse sageli praeguste soojuse hajumise projekteerimisel, sealhulgas meie levinud sülearvutites, mobiiltelefonides jne. Soojustoru projekteerimisel tuleks arvestada järgmiste teguritega: soojuskoormus või ülekantav soojus; Töötemperatuur; toru; Töövedelik; Kapillaaride struktuur; Soojustoru pikkus ja läbimõõt; Aurustustsooni kontakti pikkus; Kompensatsiooniala kontakti pikkus; Suund; Soojustoru painutamise ja lamestamise mõju jne.

Soojustoru projekteerimisel tuleb arvesse võtta järgmisi tegureid:

1, töövedeliku valik

① Töövedelik peab kohanema soojustoru töötemperatuuri tsooniga ja sellel peab olema sobiv küllastunud aururõhk;

② Töövedelik peab sobima kesta ja taht materjaliga ning sellel peab olema hea termiline stabiilsus;

③ Töövedelikul peavad olema head terviklikud termofüüsikalised omadused;

2, vedeliku imemise südamiku struktuur

Tahi valimine on keeruline probleem. Maksimaalse soojusülekande kiiruse tagamise seisukohalt peab taht olema väga väikese efektiivse kapillaariraadiusega r. Maksimaalse kapillaarrõhu tagamiseks peaks läbilaskvuse K väärtus olema suur, et vähendada tagasivoolu rõhukadu. vedelik ja soojusjuhtivuse takistus peaks olema väike, et vähendada radiaalset soojusjuhtivuse takistust. Sama struktuuriga tahti on keeruline kõikidele ülaltoodud nõuetele vastavaks teha, seetõttu on olemas komposiittahi konstruktsioonid ja tüvi taht, kuid valmistamise raskus ja maksumus on suurenenud. Seetõttu tuleks vedeliku imemissüdamiku valimisel pöörata tähelepanu kõige lihtsama konstruktsiooni valikule lähtuvalt soojusülekande nõuete täitmisest. Maapinnal kasutatavate soojustorude puhul kasutatakse nii palju kui võimalik gravitatsiooni tagasivoolu ja ilma vedelikku absorbeeriva südamikuta termosüfoone.

3, töötemperatuur

Määratud projekteerimistingimustes on külmaallika ja soojusallika temperatuur teada ning ka soojusülekande tingimused on selged, nii et soojustoru enda töötemperatuuri vahemikku saab arvutada üldise soojusülekande valemiga. Töötemperatuur tähistab siin üldiselt soojustorus oleva töövedeliku auru temperatuuri töö ajal. Kui hea soojustoru töötab, peab töövedelik olema auruvedeliku kahefaasilises olekus. Kuna valitud töövedeliku sulamistemperatuur peaks olema madalam kui soojustoru töötemperatuur, saab soojustoru normaalselt töötada. Joonisel 3-59 on loetletud sulamistemperatuuri, keemispunkti ja kriitilise punkti temperatuurivahemik (vertikaalne lühike joon joonel), mida saab kasutada soojustoru töövedelikuna. Jooniselt on näha, et need vedelikud kattuvad mõnes temperatuuripiirkonnas, see tähendab, et mõnes temperatuuripiirkonnas saab valida mitu töövedelikku. Valiku tegemiseks on vaja arvesse võtta selliseid tegureid nagu küllastusrõhk, hind, termiline stabiilsus, mittetoksilisus jne ning neid võrrelda.

4. 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.

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 sisekambrit ei puhastata põhjalikult, tekitab soojustoru kuumutamisel jääk mittekondenseeruvat gaasi ja vähendab toru jõudlust.