Conducte de căldură și radiatoare cu conducte de căldură

Conducte de căldură și radiatoare cu conducte de căldură

O conductă de căldură tipică constă dintr-o carcasă, un miez de aspirație și un capac de capăt, care trage interiorul conductei în 1,3 × După o presiune negativă de (10-1-10-4) Pa, umpleți materialul poros capilar al aspirației. strângeți strâns pe peretele interior al tubului cu o cantitate adecvată de lichid de lucru și sigilați-l. Un capăt al conductei este secțiunea de evaporare (secțiunea de încălzire), iar celălalt capăt este secțiunea de condensare (secțiunea de răcire). O secțiune de izolație poate fi aranjată între cele două secțiuni în funcție de necesitățile aplicației. Când un capăt al conductei de căldură este încălzit, lichidul din miezul capilar se evaporă și se vaporizează. Aburul curge spre celălalt capăt sub o mică diferență de presiune, eliberând căldură și condensându-se într-un lichid. Lichidul curge apoi înapoi în secțiunea de evaporare de-a lungul materialului poros prin forță capilară. În acest ciclu, căldura este transferată de la un capăt al conductei de căldură la celălalt. În timpul procesului de transfer de căldură, conductele de căldură implică următoarele șase procese principale interdependente:

(1) Căldura este transferată de la sursa de căldură prin peretele conductei de căldură și miezul de aspirație umplut cu lichid de lucru către interfața (vapori de lichid);

(2) Lichidul se evaporă la interfața (vapori de lichid) din secțiunea de evaporare;

(3) Aburul din interiorul camerei de abur curge din secțiunea de evaporare în secțiunea de condensare;

(4) Aburul condensează la interfața gaz-lichid din secțiunea de condensare:

(5) Căldura este transferată de la interfața (lichid cu vapori) la sursa rece prin miezul de aspirație, lichid și peretele tubului:

(6) Datorită acțiunii capilare în interiorul miezului de aspirație, lichidul de lucru condensat curge înapoi în secțiunea de evaporare.

Caracteristici de bază

Conducta de căldură este un element de transfer de căldură care se bazează pe schimbarea de fază a lichidului său de lucru intern pentru a realiza transferul de căldură și are următoarele caracteristici de bază.

1. Conductivitate termică foarte mare

Conducta de căldură internă se bazează în principal pe transferul de căldură cu schimbare de fază gaz-lichid al lichidului de lucru, cu rezistență termică scăzută, având astfel o conductivitate termică ridicată. În comparație cu metalele precum argintul, cuprul și aluminiul, conductele de căldură cu o greutate unitară pot transfera mai multe ordine de mărime mai multă căldură. Desigur, conductivitatea termică ridicată este de asemenea relativă, deoarece diferențele de temperatură există întotdeauna și nu pot încălca a doua lege a termodinamicii. Mai mult, capacitatea de transfer de căldură a conductelor de căldură este limitată de diverși factori și există anumite limite de transfer de căldură; Conductivitatea termică axială a conductelor de căldură este puternică și nu există o îmbunătățire prea mare în direcția radială (cu excepția conductelor de căldură radiale).

2. Proprietăți izoterme excelente

Aburul din cavitatea interioară a conductei de căldură este într-o stare saturată, iar presiunea aburului saturat este determinată de temperatura de saturație. Căderea de presiune cauzată de aburul saturat care curge din secțiunea de evaporare în secțiunea de condensare este foarte mică. Conform ecuațiilor termodinamice, scăderea temperaturii este, de asemenea, foarte mică, astfel încât conducta de căldură are proprietăți izoterme excelente.

3. Variabilitatea fluxului de căldură

Conductele de căldură pot modifica în mod independent zona de încălzire a secțiunilor de evaporare sau de răcire, adică intrarea căldurii cu o zonă de încălzire mai mică și căldura de ieșire cu o zonă de răcire mai mare. Alternativ, conductele de căldură pot introduce căldură cu o zonă de transfer de căldură mai mare și pot scoate căldură cu o zonă de răcire mai mică, ceea ce poate modifica densitatea fluxului de căldură și poate rezolva unele probleme de transfer de căldură care sunt dificil de rezolvat prin alte metode.

4. Reversibilitatea direcției fluxului de căldură

O conductă termică de miez plasată orizontal, datorită forței sale interne de circulație fiind forța capilară, poate servi ca o secțiune de evaporare atunci când este încălzită la fiecare capăt și o secțiune de condensare atunci când celălalt capăt disipează căldura spre exterior. Această caracteristică poate fi utilizată pentru aplatizarea temperaturii navelor spațiale și a sateliților artificiali din spațiu, precum și pentru reactoare chimice și alte dispozitive care eliberează mai întâi căldură și apoi absorb căldură.

www.superbheater.com