Что такое тепловая труба?

Происхождение и развитие тепловых труб

Технология тепловой трубыпоявился еще в 1942 году, когда перкинс изобрел и улучшил термосифон (простая тяжелая тепловая труба). После 1942 года Гуглер предложил принципу современных тепловых труб, но не применял их на практике. Это было не до 1963 года, что В.М. Гровер снова предложил этот принцип в Los Alamos Национальной лаборатории в Соединенных Штатах. И изобрел теплообмен элемент под названием \"тепловая труба \".

ТоHeatpipe HeatsinkЭто своего рода теплообменной элемент, который в полной мере использует принцип теплопроводности и быстрых теплообменных свойств хладагента. Тепловой тепловой поверхности быстро передается на источник тепла через тепловую трубу, а его теплопроводность намного превысила любой известный металл. Теплопроводность. В прошлом технологии тепловой трубы широко использовались в аэрокосмической, военной промышленности и других отраслях промышленности, и в последние годы оно было введено в отрасли изготовления радиатора.

Именно из-за существования технологии тепловой трубы, которые люди изменили дизайн мышления традиционных радиаторов и избавились от традиционного режима охлаждения, которые просто полагаются на большие вентиляторы объема воздуха для лучшего рассеивания тепла. Вместо этого он принимает новый режим охлаждения, который использует низкоскоростную, низкотонный вентилятор и технологию тепловой трубы. Тотепловая труба CPU кулерПриносит возможность тихой эпоху ПК.

Принцип работы тепловой трубы

Поглощение тепла и теплосъемки объекта относительно. Всякий раз, когда возникают разница температур, явление теплообмена от высокой температуры до низкой температуры неизбежно произойдет. Существует три способа теплопередачи: излучение, конвекция и проводимость, из которых теплопроводность является самым быстрым. ТоТепловая трубаЯвляется использование испаряющегося охлаждения, которое делает разность температур между двумя концами тепловой трубы большой, так что тепло быстро передается.

Когда один конец тепловой трубы нагревается, жидкость в капиллярном фитин испаряется и испаряется. Пар течет на другой конец под небольшим разницей давления, высвобождая тепло и конденсируя в жидкость. Затем жидкость поступает по пористому материалу для испарения под действием капиллярной силы (или гравитации). сегмент. Таким образом, тепло переносится с одного конца на другой.

Основные характеристики тепловой трубы

Тепловая труба представляет собой компонент теплообмена, который опирается на фазовое изменение его внутренней рабочей жидкости для реализации тепловой передачи. Он имеет следующие основные характеристики:

1) Очень высокая теплопроводность. Внутри тепловой трубы в основном опирается на паров и жидкую фазу рабочей жидкости для переноса тепла, а тепловое сопротивление очень мало, поэтому оно обладает высокой теплопроводностью.

2) Отличные изотермические свойства. Пар во внутренней полости тепловой трубы находится в насыщенном состоянии. Давление насыщенного пара определяется температурой насыщения. Падение давления насыщенного пара, протекающего из секции испарения в сечение конденсации, очень мало. Согласно уравнению Клаузуса-Клайпёра в термодинамике, падение температуры также очень мало. Следовательно, тепловая труба имеет превосходные изотермические свойства.

3) Изменчивость теплового потока. Тепловая труба может самостоятельно изменять область зоны нагрева секции испарения или секции конденсации, то есть входной жары с меньшими областью нагрева, а также выходное тепло с большей областью охлаждения и наоборот. Это может изменить плотность теплового потока и решить некоторые проблемы теплообмена, которые трудно решить другими методами.

4) обратимость направления теплового потока. Для горизонтально размещенной тепловой трубы, поскольку его мощность внутренней циркуляции представляет собой капиллярную силу, либо конец тепловой трубы может использоваться в качестве секции испарения, а другой конец может использоваться в качестве конденсационного сечения, когда тепло рассеивается снаружи. Эта функция может быть использована для сглаживания температуры космических аппаратов и искусственных спутников в пространстве, а также может использоваться в химических реакторах и других устройствах, которые сначала высвобождают тепло, а затем поглощают тепло.

5) Производительность теплового диода и теплового переключателя. Тепловая труба может быть изготовлена ​​в тепловой диод или тепловой выключатель. Так называемый тепловой диод позволяет течь только течь в одном направлении, а не противоположному направлению; Тепловой выключатель является когда температура источника тепла выше, чем на определенную температуру, тепловая труба начинает работать, а при температуре источника тепла ниже, чем эта температура, тепловая труба не передается тепло.

6) характеристики постоянных температур (управляемая тепловая труба). Тепловое сопротивление каждой части обычной тепловой трубы в основном не изменяется с изменением количества нагрева, но вариабельная тепловая труба делает тепловое сопротивление секции конденсации с увеличением количества нагрева, и увеличивается с уменьшением. Из объема нагрева, так что тепловая труба может быть в случае большого изменения в нагревательной емкости, температура пара меняется очень мало, а температура контролируется. Это постоянная температура характеристики тепловой трубы.

7) Экологическая адаптивность. Форма тепловой трубы может варьироваться в зависимости от условий источника тепла и холодным источником.

Факторы, которые следует учитывать при проектировании тепловых труб

Тепловые трубы часто используются в нынешней конструкции рассеивания тепла, включая наши общие ноутбуки, мобильные телефоны и т. Д., У всех есть тепловые трубы. Следующие факторы должны быть рассмотрены при разработке тепловой трубы: тепловая нагрузка или тепло, которое будет передано; рабочая температура; материал труб; рабочая жидкость; капиллярная структура; длина и диаметр тепловой трубы; длина контакта зоны испарения; длина контакта зоны компенсации; направление; Тепловая труба изгибает воздействие мира и так далее.

Применение тепловой трубы

Технология тепловой трубы впервые была применена к космическим транспортным средствам. Поскольку части космического корабля лица и лицом к солнцу с большим разницей температур и легко повреждаются, тепловые трубы могут быть использованы для достижения теплового равновесия и решить проблему. В настоящее время он используется в спутниках, космических аппаратах, космических костюмах и других аспектах высокой теплопередачи и небольшой тепловой передаче температуры.

Благодаря постоянному улучшению уровня науки и техники, поле исследования и применения тепловых труб также расширяется, особенно появление технологии микроэгре-трубы, изготовление тепловых труб, используемых в медицинских операциях, электронных устройствах, ноутбуках, охлаждение процессора CPU, Охлаждение платы управления схем, применение солнечных водонагревателей, солнечных электростанций и проектов ядерных энергетиков. Кроме того, тепловые трубы также используются для стабилизации вечной мерзлоты. Нефтепроводы или железные дороги в областях плато могут быть использованы для предотвращения повреждения замороженной почвы.