Isı borusu tasarımı için temel hususlar
Isı borusu, soğutma ortamının ısı iletim prensibini ve hızlı ısı transfer özelliğini tam olarak kullanan bir tür ısı transfer elemanıdır. Sıcak nesnenin ısısı, ısı borusu yoluyla ısı kaynağının dışına hızla aktarılır ve termal iletkenliği bilinen herhangi bir metalinkinden çok daha fazladır.
Isı boruları, yaygın olarak kullanılan dizüstü bilgisayarlarımız, cep telefonlarımız vb. dahil olmak üzere mevcut ısı dağıtma tasarımında sıklıkla kullanılır. Isı borusu tasarımında aşağıdaki faktörler dikkate alınmalıdır: ısı yükü veya aktarılacak ısı; Çalışma sıcaklığı; Boru; Çalışma sıvısı; Kılcal yapı; Isı borusunun uzunluğu ve çapı; Buharlaşma bölgesinin temas uzunluğu; Telafi alanının temas uzunluğu; Yön; Isı borusunun bükülmesi ve düzleştirilmesinin vb. etkisi.
Isı borusu tasarımında aşağıdaki faktörler dikkate alınacaktır:
1, Çalışma sıvısının seçimi
① Çalışma sıvısı, ısı borusunun çalışma sıcaklığı bölgesine uyum sağlamalı ve uygun doymuş buhar basıncına sahip olmalıdır;
② Çalışma sıvısı, kabuk ve fitil malzemesi ile uyumlu olmalı ve iyi bir termal stabiliteye sahip olmalıdır;
③ Çalışma sıvısı iyi kapsamlı termofiziksel özelliklere sahip olacaktır;
2, Sıvı emme çekirdeğinin yapısı
Fitilin seçimi karmaşık bir problemdir. Maksimum ısı transfer oranını sağlaması açısından fitilin çok küçük etkin kılcal yarıçapa r sahip olması gerekir. Maksimum kılcal basıncı sağlamak için geri dönüşün basınç kaybını azaltmak için geçirgenlik K değerinin büyük olması gerekir. sıvı ve termal iletkenlik direnci, radyal termal iletkenlik direncini azaltmak için küçük olmalıdır. Aynı yapıya sahip fitilin yukarıdaki tüm gereksinimleri karşılaması zordur, bu nedenle kompozit fitil yapıları ve gövde fitili vardır, ancak imalat zorluğu ve maliyeti artar. Bu nedenle sıvı emiş peteği seçilirken ısı transfer gereksinimlerini karşılaması esas alınarak en basit yapının seçilmesine dikkat edilmelidir. Yerde kullanılan ısı boruları için mümkün olduğunca yerçekimi reflü kullanılacak ve sıvı absorpsiyon peteği olmayan termosifonlar kullanılacaktır.
3, Çalışma sıcaklığı
Belirtilen tasarım koşulları altında, soğuk kaynağın ve ısı kaynağının sıcaklığı bilinir ve ısı transfer koşulları da açıktır, bu nedenle ısı borusunun kendisinin çalışma sıcaklık aralığı genel bir ısı transfer formülü ile hesaplanabilir. Buradaki çalışma sıcaklığı genel olarak çalışma sırasında ısı borusundaki çalışma sıvısının buhar sıcaklığını ifade eder. İyi bir ısı borusu çalıştığında, çalışma sıvısı iki fazlı bir buhar sıvısı durumunda olmalıdır. Seçilen çalışma sıvısının erime noktası, ısı borusunun çalışma sıcaklığından düşük olması gerektiğinden, ısı borusu normal şekilde çalışabilir. Şekil 3-59, ısı borusunun çalışma sıvısı olarak kullanılabilecek erime noktası, kaynama noktası ve kritik noktanın (doğru parçası üzerinde dikey kısa çizgi) sıcaklık aralığını listeler. Şekilden bu sıvıların bazı sıcaklık bölgelerinde örtüştüğü, yani bazı sıcaklık bölgelerinde birkaç çalışma sıvısının seçilebildiği görülmektedir. Doygunluk basıncı, fiyat, termal kararlılık, toksik olmama gibi faktörleri sırayla göz önünde bulundurmak ve bir seçim yapmak için bunları karşılaştırmak gerekir.
4. Dört ortak kılcal damar vardırısı borularıoluklar, tel örgü, sinterlenmiş toz, metal ve elyaf dahil olmak üzere yapılar. Kılcal yapı, ısı borusu kabının iç duvarına kaplanmıştır ve sıvının ısı borusunun bir ucundan diğer ucuna kılcal hareket yoluyla akmasına izin verir. Her kılcal yapının avantajları ve dezavantajları vardır. Mükemmel bir kılcal yapı yoktur. Her kılcal yapının kendi sınırı vardır.
Isı borusunun hareketli parçası yoktur ve yüksek güvenilirliğe sahiptir. Ancak, ısı borularının tasarımı ve imalatında özen gösterilmelidir. İki üretim faktörü, ısı borusunun güvenilirliğini azaltacaktır: sızdırmazlık ve temizlik. Isı borusundaki herhangi bir sızıntı, sonunda ısı borusunun arızalanmasına neden olacaktır. İç hazne iyice temizlenmezse, ısı borusu ısıtıldığında kalıntı yoğuşmayan gaz üretecek ve borunun performansını düşürecektir.
