Connaissances de base et points de conception de HeatPipe
Les caloducs sont souvent utilisés dans la conception thermique actuelle, y compris nos ordinateurs portables, PC et téléphones portables courants. Les facteurs suivants doivent être pris en compte dans la conception du caloduc :
1. Charge thermique ou chaleur à transférer
2. Température de fonctionnement
3. Matériau du tuyau
4. Fluide de travail
5. Structure capillaire
6. Longueur et diamètre du caloduc
7. Longueur de contact de la zone d'évaporation
8. Longueur de contact de la zone de compensation
9. Sens de la gravité
10. Influence de la flexion et de la planéité du caloduc
Qu'est-ce que la structure capillaire? Comment cela affecte-t-il les performances des caloducs
Il y a quatre capillaires communsCaloducsstructures, y compris les rainures, le treillis métallique, la poudre frittée, le métal et la fibre. La structure capillaire est doublée sur la paroi interne du conteneur de caloduc et permet au liquide de s'écouler d'une extrémité du caloduc à l'autre par action capillaire. Chaque structure capillaire a ses avantages et ses inconvénients. Il n'y a pas de structure capillaire parfaite. Chaque structure capillaire a sa propre limite.
Structure des rainures :La limite capillaire est la plus basse, mais l'effet est le meilleur lorsque le condenseur est situé au-dessus de l'évaporateur
Treillis métalliquestructure:Avec le noyau de coton le plus uniforme, son principe de fonctionnement est dans le sens de la gravité où l'évaporateur est situé au-dessus du condenseur.
Poudre frittéestructure:L'effet est meilleur dans le sens de la gravité. Étant donné que le noyau de métal en poudre fritté est lié à la paroi du tuyau par le métal, sa conduction thermique de la paroi du tuyau au noyau ou vice versa est la meilleure des quatre noyaux communs.
Métal aème structure de fibre :convient aux caloducs de courbure à petit rayon.
Comment la longueur et le diamètre affectent-ils les performances du caloduc
La différence de pression de vapeur entre le condenseur et l'évaporateur détermine le taux de propagation de la vapeur entre le condenseur et l'évaporateur. De plus, le diamètre et la longueur du caloduc affecteront la vitesse de propagation de la vapeur, il faut donc en tenir compte dans la conception du caloduc. La plus grande section transversale du caloduc (c'est-à-dire le plus grand diamètre du caloduc) permettra à une plus grande quantité de vapeur d'être transférée de l'évaporateur au condenseur. La section transversale du caloduc est une fonction directe de la limite acoustique et de la limite d'entraînement du caloduc. Cependant, la température de fonctionnement du caloduc affectera également la limite acoustique du caloduc. En comparant le transfert de chaleur de caloducs de différents diamètres. On peut voir que le caloduc transmet plus de chaleur à une température de fonctionnement plus élevée.
La vitesse à laquelle le fluide de travail revient du condenseur à l'évaporateur est contrôlée par la limite capillaire et est une fonction réciproque de la longueur du caloduc. Les caloducs plus longs transfèrent moins de chaleur que les caloducs plus courts.
Comment la direction de la gravité affecte-t-elle les performances des caloducs
La structure avec une limite capillaire élevée peut surmonter la gravité et transférer plus de fluide de travail du condenseur à l'évaporateur. Cependant, comme mentionné précédemment, l'absorbeur de chaleur à noyau de métal en poudre fritté avec la limite capillaire la plus élevée fonctionne mieux dans des conditions assistées par gravité (l'évaporateur est au-dessus du condenseur).
Comment la flexion du caloduc affecte-t-elle les performances
Si le rayon de courbure est trop petit, la couche de frittage de métal en poudre ou la couche de treillis métallique sera endommagée. Par conséquent, le coude du caloduc peut réduire la chaleur qui peut être transmise. Les résultats expérimentaux montrent que si le rayon de courbure est égal ou supérieur à 3 fois, la courbure n'affectera pas les performances.
Comment l'aplatissement de l'épaisseur du caloduc affecte-t-il les performances
Si le caloduc est aplati, la limite sonore et la limite d'entraînement seront réduites par rapport à l'épaisseur aplatie. Par conséquent, un aplatissement excessif du caloduc réduira la chaleur pouvant être transmise et bloquera même complètement le passage de la vapeur. Les résultats expérimentaux montrent qu'un aplatissement approprié n'affectera pas les performances, mais un aplatissement excessif affectera les performances. Si l'épaisseur du canal vapeur après aplatissement est supérieure à 2 mm, les performances ne seront pas réduites par rapport au tuyau circulaire.
Comment la température de fonctionnement moyenne affecte-t-elle les performances
La température de fonctionnement moyenne du caloduc affectera les performances. Plus la température moyenne est élevée, meilleures sont les performances. Cela est dû à la viscosité plus faible du fluide de travail à des températures plus élevées, ce qui permet à plus de fluide de travail de s'écouler de l'évaporateur vers le noyau d'huile à travers le condenseur. À des températures plus élevées, le fluide de travail peut également devenir plus volatil à l'état gazeux.
Est-ce que caloduc fiable
Le caloduc n'a pas de pièces mobiles et a une grande fiabilité. Cependant, des précautions doivent être prises dans la conception et la fabrication des caloducs. Deux facteurs de fabrication réduiront la fiabilité du caloduc : l'étanchéité et la propreté. Toute fuite dans le caloduc finira par provoquer la défaillance du caloduc. Si la chambre interne n'est pas nettoyée à fond, lorsque le caloduc est chauffé, le résidu produira du gaz non condensable et réduira les performances du tuyau.
