دانش پایه طراحی هیت پایپ
ملاحظات در طراحی لوله های حرارتی
لوله های حرارتی به طور گسترده ای در طراحی dissipation حرارتی فعلی استفاده می شود، از جمله لپ تاپ های مشترک ما و تلفن های همراه. عوامل زیر باید در طراحی لوله حرارتی مورد توجه قرار گیرد:
heatpipe Qmax یا منبع حرارت .
دمای کار。
ماده مسي .
مايع کار کردن .
ساختار ویک.
طول و قطر لوله گرما.
منطقه تماس با حرارت.
متراکم تر منطقه تماس.
جهت جاذبه.
تاثیر خمش لوله گرمایی و مسطح بودن.
برای ساخت لوله های گرمایی از چه موادی می توان استفاده کرد؟
لوله حرارتی بیشتر لوله فولادی بدون درز فلزی است و با توجه به نیازهای مختلف می توان از مواد مختلف مانند مس، آلومینیوم، فولاد کربن، فولاد ضد زنگ، فولاد آلیاژی و غیره استفاده کرد. لوله می تواند گرد استاندارد یا خاص شکل باشد.مانند بیضی، مربع، مستطیل شکل، مسطح، لوله موج دار و غیره. قطر لوله از ۲ میلی متر تا ۲۰۰ میلی متر یا حتی بزرگتر است. طول آن می تواند از چند میلی متر تا بیش از ۱۰۰ متر باشد. مس و آلومینیوم بیشتر به عنوان مواد اولیه در اکثر محلول های طراحی مورد استفاده قرار می گیرند. فلزات غیر آهنی به عنوان لوله به طور عمده برای پاسخگویی به الزامات سازگاری با مایع کار استفاده می شود.
ساختار فتیله ای چیه؟ چگونه بر عملکرد لوله های گرمایی تأثیر می گذارد؟
ساختار شیار:حد سریر پایین ترین است، اما اثر بهترین زمانی است که کندانسور در بالای اواپراتور قرار دارد.
ساختار مش: یکنواخت ترین هسته پنبه ای را دارد، و اصل کار آن تبخیر کننده است که بالاتر از کندانسور قرار دارد.
ساختار Sintered:عملکرد بهترین در جهت گرانش است. از آنجا که هسته فلزی پودری رنگ شده از طریق فلز به دیواره لوله پیوند داده می شود، هدایت گرمایی آن از دیواره لوله به هسته یا برعکس بهترین هسته از چهار هسته مشترک است.
طول لوله گرمایی و قطر چگونه بر عملکرد تاثیر می گذارد؟
اختلاف فشار بخار بین کندانسور و اواپراتور میزان انتشار بخار بین کندانسور و اواپراتور را تعیین می کند. علاوه بر این، قطر و طول لوله گرمایی بر سرعت انتقال بخار تأثیر خواهد داشت، بنابراین باید در طراحی لوله حرارتی در نظر گرفته شود.
جهت گیری چگونه بر عملکرد لوله گرما تاثیر می گذارد؟
ساختار با حد کاپیلی بالا می تواند بر گرانش غلبه کند و مایع کاری بیشتری را از کندانسور به اواپراتور منتقل کند. با این حال، همانطور که پیش از این اشاره شد، جاذب گرمای هسته فلزی پودری رنگ شده با بالاترین حد لوله کشی بهترین کار را تحت شرایط کمک گرانش انجام می دهد (تبخیر کننده بالاتر از کندانسور است)، تصاویر زیر را در مورد جهت گیری گرانش به عملکرد هیت پایپ ببینید.
خم شدن لوله گرمایی چگونه بر عملکرد تأثیر می گذارد؟
اگر لوله گرما بیش از حد محکم خم شده باشد، فتیله ممکن است ترک (فلز پودری) یا فروریختن داشته باشد و گیره شود (مش سیم). بنابراین خم شدن لوله حرارتی ممکن است گرمای قابل انتقال را کاهش دهد. نتایج تجربی نشان می دهد که اگر شعاع خمش برابر یا بیشتر از ۳ برابر قطر لوله گرمایی باشد، خمش به وضوح بر عملکرد تأثیر نخواهد داشت.
چگونه پهن کردن عملکرد لوله گرما را تاثیر می دهد؟
اگر لوله گرمایی پهن شود، ضخامت لوله گرمایی کاهش می یابد. بنابراین پهن شدن بیش از حد لوله گرما باعث کاهش گرمایی خواهد شد که می تواند منتقل شود و حتی عبور بخار را به طور کامل مسدود کند. نتایج تجربی نشان می دهد که پهن شدن مناسب بر عملکرد تأثیری نخواهد داشت، اما پهن شدن بیش از حد بر عملکرد تأثیر خواهد داشت. اگر ضخامت کانال بخار پس از پهن شدن بیشتر از ۲ میلی متر باشد، عملکرد در مقایسه با لوله دایره ای کاهش نخواهد یافت.
دمای کار لوله گرمایی چگونه بر عملکرد تاثیر می گذارد؟
دمای کار لوله گرمایی بر عملکرد لوله گرمایی تأثیر خواهد داشت. هر چه دما بالاتر باشد، عملکرد تا حد معینی بهتر است. این به دلیل ویسکوزیته پایین تر مایع کار در دماهای بالاتر است که اجازه می دهد مایع کار بیشتری از تبخیر کننده به هسته نفت از طریق کندانسور جریان پیدا کند. در دماهای بالاتر، مایع کار نیز می تواند به حالت گازی فرارتر شود.
آیا لوله گرمایی قابل اعتماد است؟
لوله گرمایی هیچ قسمت متحرکی ندارد و قابلیت اطمینان بسیار بالایی دارد. البته باید در طراحی و ساخت لوله های حرارتی دقت کرد. دو عامل تولیدی قابلیت اطمینان لوله گرما را کاهش خواهد داد: تنگی و پاکیزگی. هر گونه نشت در لوله گرما در نهایت باعث شکست لوله گرما خواهد شد. برخی عوامل خارجی نیز ممکن است عمر لوله های گرمایی را کوتاه کنند، مانند افت، لرزش، ضربه نیرو، شوک حرارتی و محیط خورنده.
