Lämpöputki lämpöputki on eräänlainen lämmönsiirtoelementti, jossa hyödynnetään täysimääräisesti lämmönjohtavuuden periaatetta ja jäähdytysaineen nopeita lämmönsiirtoominaisuuksia. lämmönjohtokyky.
Vuonna 1963 lämpöputkitekniikan keksi George Grover Los Alamos National Laboratorysta.
Lämpöputki on eräänlainen lämmönsiirtoelementti, jossa hyödynnetään täysimääräisesti lämmönjohtavuuden periaatetta ja jäähdytysaineen nopeat lämmönsiirtoominaisuudet. lämmönjohtokyky.
Lämpöputkitekniikkaa on käytetty ilmailu-, sotilas- ja muilla aloilla ennenkin. Siitä lähtien, kun se otettiin käyttöön patteriteollisuudessa, ihmiset ovat muuttaneet perinteisten patterien suunnitteluajattelua ja luopuneet perinteisestä lämmönpoistotilasta, joka luottaa yksinomaan suuritehoisiin puhaltimiin paremman lämmönpoiston saavuttamiseksi.
Sen sijaan se ottaa käyttöön uuden jäähdytystilan, jossa on alhainen nopeus, alhainen tuuletin ja lämpöputkitekniikka.
Lämpöputkitekniikka on tuonut mahdollisuuden tietokoneiden hiljaiseen aikakauteen ja sitä on käytetty laajasti muilla elektroniikka-aloilla.
Kuinka lämpöputket toimivat?
Lämpöputken toimintaperiaate on: aina kun on lämpötilaero, tapahtuu väistämättä lämmön siirtyminen korkeasta lämpötilasta matalaan lämpötilaan. Lämpöputkessa käytetään haihdutusjäähdytystä, jolloin lämpöputken kahden pään välinen lämpötilaero on erittäin suuri, jolloin lämpö johdetaan nopeasti. Ulkoisen lämmönlähteen lämpö nostaa nestemäisen työväliaineen lämpötilaa haihdutusosan putken seinämän ja työväliaineella täytetyn nestettä absorboivan ytimen lämmönjohtavuuden kautta; nesteen lämpötila nousee ja nesteen pinta haihtuu, kunnes se saavuttaa kylläisen höyryn paineen. tapa siirtyä höyryyn. Höyry virtaa pienellä paine-erolla toiseen päähän, vapauttaa lämpöä ja tiivistyy taas nesteeksi, ja neste virtaa kapillaarivoimalla takaisin haihdutusosaan huokoista materiaalia pitkin. Tämä kierto on nopea, ja lämpöä voidaan jatkuvasti johtaa pois.
Lämpöputken tekniset ominaisuudet
·Nopea lämmönjohtavuus. Kevyt ja yksinkertainen rakenne
·Tasainen lämpötilan jakautuminen, voidaan käyttää tasaiseen lämpötilaan tai isotermiseen toimintaan. ·Suuri lämmönsiirtokapasiteetti. Pitkä lämmönsiirtoetäisyys.
·Ei ole aktiivisia komponentteja, eikä se kuluta itse virtaa.
·Lämmönsiirron suuntaa ei ole rajoitettu, haihdutuspää ja lauhdutuspää voidaan vaihtaa keskenään. ·Helppo käsitellä lämmönsiirron suunnan vaihtamiseksi.
Kestävä, pitkä käyttöikä, luotettava, helppo säilyttää ja säilyttää. Miksi lämpöputkitekniikalla on niin korkea suorituskyky? Meidän on tarkasteltava tätä ongelmaa termodynaamisesta näkökulmasta.
Esineiden lämmön imeytyminen ja lämmön vapautuminen ovat suhteellisia, ja aina kun on lämpötilaero, tapahtuu väistämättä lämmön siirtyminen korkeasta lämpötilasta matalaan lämpötilaan.
Lämmönsiirtotapaa on kolme: säteily, konvektio ja johtuminen, joista lämmönjohtavuus on nopein.
Lämpöputkessa käytetään haihdutusjäähdytystä, jotta lämpöputken kahden pään välinen lämpötilaero saadaan erittäin suureksi, jotta lämpö voidaan johtaa nopeasti.
Tyypillinen lämpöputki koostuu putken kuoresta, sydämestä ja päätykappaleesta.
Tuotantomenetelmänä on pumpata putken sisäpuoli 1,3×(10-1~10-4)Pa:n alipaineeseen ja täyttää se sitten sopivalla määrällä työnestettä niin, että kapillaari nesteen absorptioytimen huokoinen materiaali putken sisäseinän lähellä täytetään nesteellä ja suljetaan sitten.
Nesteen kiehumispiste laskee alipaineessa, ja se on helppo haihtua. Putken seinämässä on nestettä imevä sydänsydän, joka koostuu kapillaarihuokoisista materiaaleista.
Lämpöputken materiaali ja yleinen käyttöneste
Lämpöputken toinen pää on haihdutuspää ja toinen pää on lauhdutuspää.
Kun lämpöputken yhtä osaa lämmitetään, kapillaarissa oleva neste haihtuu nopeasti ja höyry virtaa toiseen päähän pienen paine-eron alaisena, vapauttaa lämpöä ja tiivistyy taas nesteeksi.
Neste virtaa kapillaarivoimalla takaisin haihdutusosaan huokoista materiaalia pitkin, ja kierto on loputon. Lämpö siirtyy lämpöputken päästä toiseen. Tämä sykli suoritetaan nopeasti, ja lämpöä voidaan johtaa jatkuvasti.
Kuusi yhdistettyä lämmönsiirtoprosessia lämpöputkissa
1. Lämpöä siirretään lämmönlähteestä (neste-höyry) -rajapintaan lämpöputken seinämän ja työnesteellä täytetty sydämen kautta;
2. Neste haihtuu (neste-höyry) -rajapinnalla haihdutusosastossa ja 3. Höyrykammiossa oleva höyry virtaa haihdutusosastosta lauhdutusosastolle;
4. Höyry kondensoituu kondensaatio-osan höyry-neste-rajapinnalle;
5. Lämpö siirtyy (höyry-neste) rajapinnasta kylmälähteeseen sydämen, nesteen ja putken seinämän kautta;
6. Sydämessä kondensoitunut työneste palautetaan haihdutusosaan kapillaaritoiminnan seurauksena.
Lämpöputken sisärakenne
Lämpöputken sisäseinän huokoisella kerroksella on monia muotoja, yleisempiä ovat: metallijauhesintraus, ura, metalliverkko jne.
1.Kuumakuonarakenne
Kirjaimellisesti tämän lämpöputken sisäinen rakenne on kuin hiiltynyttä brikettiä tai kuumaa kuonaa.
Näennäisesti karkeassa sisäseinässä on kaikenlaisia pieniä reikiä, ne ovat kuin kapillaareja ihmiskehossa, lämpöputken neste kulkee näissä pienissä reikissä muodostaen vahvan sifonivoiman.
Itse asiassa tällaisen lämpöputken valmistusprosessi on suhteellisen monimutkainen. Kuparijauhe kuumennetaan tiettyyn lämpötilaan. Ennen kuin se on kokonaan sulanut, kuparijauhehiukkasten otsareuna ensin sulaa ja kiinnittyy ympäröivään kuparijauheeseen muodostaen siten sen, mitä näet nyt. onttoon rakenteeseen.
Kuvasta voisi luulla, että se on erittäin pehmeää, mutta itse asiassa tämä kuuma kuona ei ole pehmeää eikä löysää, vaan erittäin vahvaa.
Koska se on kuparijauheella korkeassa lämpötilassa lämmitetty aine, ne palauttavat jäähtyessään metallin alkuperäisen kovan rakenteen.
Lisäksi tämän prosessin ja rakenteen mukaisen lämpöputken valmistuskustannukset ovat valmistuksen kannalta suhteellisen korkeat.
2. Urarakenne
Tämän lämpöputken sisäinen rakenne on suunniteltu rinnakkaisiin kaivantoihin.
Se toimii myös kapillaareina, ja palautuva neste johdetaan nopeasti lämpöputkeen näiden urien kautta.
Kuitenkin raon tarkkuuden ja hienouden, prosessitason ja uran suunnan jne. mukaan sillä on suuri vaikutus lämpöputken lämmönpoistoon.
Tuotantokustannusten näkökulmasta tämän lämpöputken valmistus on suhteellisen yksinkertaista, helpompi valmistaa ja suhteellisen edullinen valmistaa.
Lämpöputken uran käsittelytekniikka on kuitenkin vaativampi. Yleisesti ottaen on paras malli seurata nesteen paluusuuntaa, joten teoriassa lämmönpoistohyötysuhde ei ole yhtä korkea kuin entinen.
3. Useita metalliverkkoja
Yhä useammat lämpöputkipatterit käyttävät tätä monimetalliverkkorakennetta. Kuvasta näkee helposti, että lämpöputken sisällä oleva flokkuloiva aines on kuin rikkinäinen olkihattu.
- Yleensä tämän lämpöputken sisäpuoli on kuparilangoista valmistettua metallikangasta. Pienten kuparilankojen välissä on monia rakoja, mutta kankaan rakenne ei anna kankaan siirtyä paikaltaan ja tukkia lämpöputken.
Kustannusten kannalta tämän lämpöputken sisäinen rakenne on suhteellisen yksinkertainen, ja se on myös yksinkertaisempi valmistaa.
Näiden monimetalliverkkokankaiden täyttämiseen tarvitaan vain yksi tavallinen kupariputki. Teoriassa lämmönpoistovaikutus ei ole yhtä hyvä kuin kaksi edellistä.
