Considérations clés pour la conception de caloducs
Le caloduc est une sorte d'élément de transfert de chaleur, qui utilise pleinement le principe de conduction thermique et la propriété de transfert de chaleur rapide du fluide de refroidissement. La chaleur de l'objet chaud est rapidement transférée à l'extérieur de la source de chaleur à travers le caloduc, et sa conductivité thermique a largement dépassé celle de tout métal connu.
Les caloducs sont souvent utilisés dans la conception actuelle de la dissipation thermique, y compris nos ordinateurs portables, téléphones portables, etc. Les facteurs suivants doivent être pris en compte dans la conception du caloduc : charge thermique ou chaleur à transférer ; Température de fonctionnement ; Tuyau; Fluide de travail; Structure capillaire ; Longueur et diamètre du caloduc ; Longueur de contact de la zone d'évaporation ; Longueur de contact de la zone de compensation ; Direction; L'effet de la flexion et de l'aplatissement du caloduc, etc.
Les facteurs suivants doivent être pris en compte dans la conception du caloduc :
1, sélection du fluide de travail
① Le fluide de travail doit s'adapter à la zone de température de travail du caloduc et avoir une pression de vapeur saturée appropriée ;
② Le fluide de travail doit être compatible avec la coque et le matériau de la mèche, et doit avoir une bonne stabilité thermique ;
③ Le fluide de travail doit avoir de bonnes propriétés thermophysiques complètes ;
2, structure du noyau d'aspiration de liquide
Le choix de la mèche est un problème complexe. Du point de vue de fournir le taux de transfert de chaleur maximal, la mèche doit avoir un très petit rayon capillaire effectif r., Pour fournir la pression capillaire maximale, la valeur de perméabilité K doit être grande pour réduire la perte de charge du retour liquide, et la résistance de conductivité thermique doit être faible pour réduire la résistance de conductivité thermique radiale. Il est difficile de faire en sorte que la mèche avec la même structure réponde à toutes les exigences ci-dessus, il existe donc des structures composites de mèche et de tronc de mèche, mais la difficulté et le coût de fabrication sont augmentés. Par conséquent, lors de la sélection du noyau d'aspiration de liquide, il convient de veiller à sélectionner la structure la plus simple en fonction des exigences de transfert de chaleur. Pour les caloducs utilisés au sol, le reflux gravitaire doit être utilisé autant que possible et des thermosiphons sans noyaux d'absorption de liquide doivent être utilisés.
3, température de fonctionnement
Dans les conditions de conception spécifiées, la température de la source froide et de la source de chaleur est connue, et les conditions de transfert de chaleur sont également claires, de sorte que la plage de température de fonctionnement du caloduc lui-même peut être calculée par une formule générale de transfert de chaleur. La température de travail se réfère ici généralement à la température de la vapeur du liquide de travail dans le caloduc pendant le fonctionnement. Lorsqu'un bon caloduc fonctionne, le fluide de travail doit être dans un état diphasique liquide vapeur. Étant donné que le point de fusion du fluide de travail sélectionné doit être inférieur à la température de fonctionnement du caloduc, le caloduc peut fonctionner normalement. La figure 3-59 répertorie la plage de température du point de fusion, du point d'ébullition et du point critique (ligne courte verticale sur le segment de ligne) qui peut être utilisée comme liquide de travail du caloduc. On peut voir sur la figure que ces liquides se chevauchent dans certaines régions de température, c'est-à-dire que plusieurs liquides de travail peuvent être sélectionnés dans certaines régions de température. Il faut considérer tour à tour des facteurs tels que la pression de saturation, le prix, la stabilité thermique, la non-toxicité, etc., et les comparer pour faire un choix.
4. Il existe 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 capillarité. 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.
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 entraînera éventuellement la défaillance du caloduc. Si la chambre interne n'est pas soigneusement nettoyée, lorsque le caloduc est chauffé, le résidu produira des gaz non condensables et réduira les performances du tuyau.
