Pipa panas pipa panas adalah sejenis elemen perpindahan panas, yang memanfaatkan sepenuhnya prinsip konduksi panas dan sifat perpindahan panas cepat dari media pendingin. konduktivitas termal.
Pada tahun 1963, teknologi pipa panas ditemukan oleh George Grover dari Laboratorium Nasional Los Alamos.
Pipa panas adalah sejenis elemen perpindahan panas, yang memanfaatkan sepenuhnya prinsip konduksi panas dan sifat perpindahan panas cepat dari media pendingin. konduktivitas termal.
Teknologi pipa panas telah digunakan di industri luar angkasa, militer, dan lainnya sebelumnya. Sejak diperkenalkan ke dalam industri manufaktur radiator, orang-orang telah mengubah pemikiran desain radiator tradisional dan menyingkirkan mode pembuangan panas tradisional yang hanya mengandalkan kipas bervolume tinggi untuk mendapatkan pembuangan panas yang lebih baik.
Sebaliknya, ia mengadopsi mode pendinginan baru dengan kecepatan rendah, kipas volume udara rendah, dan teknologi pipa panas.
Teknologi pipa panas telah membawa peluang di era tenang komputer dan telah banyak digunakan di bidang elektronik lainnya.
Bagaimana cara kerja pipa panas?
Prinsip kerja pipa panas adalah: setiap kali ada perbedaan suhu, fenomena perpindahan panas dari suhu tinggi ke suhu rendah pasti akan terjadi. Pipa panas menggunakan pendingin evaporatif, sehingga perbedaan suhu antara kedua ujung pipa panas sangat besar, sehingga panas dialirkan dengan cepat. Panas dari sumber panas luar meningkatkan suhu media kerja cair melalui konduksi panas dinding tabung bagian penguapan dan inti penyerap cairan yang diisi media kerja; suhu cairan naik, dan permukaan cairan menguap hingga mencapai tekanan uap jenuh. cara untuk lolos ke uap. Uap mengalir ke ujung yang lain di bawah perbedaan tekanan yang kecil, melepaskan panas, dan mengembun menjadi cairan lagi, dan cairan mengalir kembali ke bagian penguapan sepanjang bahan berpori dengan gaya kapiler. Siklus ini berlangsung cepat dan panas dapat terus menerus dihantarkan.
Fitur teknis pipa panas
·Efek konduksi panas berkecepatan tinggi. Ringan dan struktur sederhana
·Distribusi suhu yang merata, dapat digunakan untuk suhu yang seragam atau tindakan isotermal.·Kapasitas perpindahan panas yang besar. Jarak perpindahan panas yang jauh.
·Tidak ada komponen aktif, dan tidak mengkonsumsi daya sendiri.
·Tidak ada batasan arah perpindahan panas, ujung evaporasi dan ujung kondensasi dapat dipertukarkan. ·Mudah diproses untuk mengubah arah perpindahan panas.
Tahan lama, tahan lama, andal, mudah disimpan dan disimpan. Mengapa teknologi pipa panas memiliki kinerja tinggi? Kita harus melihat masalah ini dari sudut pandang termodinamika.
Penyerapan panas dan pelepasan panas suatu benda bersifat relatif, dan setiap kali ada perbedaan suhu, fenomena perpindahan panas dari suhu tinggi ke suhu rendah pasti akan terjadi.
Ada tiga cara perpindahan panas: radiasi, konveksi, dan konduksi, di antaranya konduksi panas adalah yang tercepat.
Pipa panas menggunakan pendinginan evaporatif untuk membuat perbedaan suhu antara kedua ujung pipa panas menjadi sangat besar, sehingga panas dapat dialirkan dengan cepat.
Pipa panas tipikal terdiri dari cangkang tabung, sumbu, dan penutup ujung.
Cara produksinya adalah dengan memompa bagian dalam tabung ke tekanan negatif 1,3×(10-1~10-4)Pa dan kemudian mengisinya dengan cairan kerja dalam jumlah yang sesuai, sehingga kapiler bahan berpori dari inti penyerap cairan yang dekat dengan dinding bagian dalam tabung diisi dengan cairan dan kemudian ditutup rapat.
Titik didih cairan menurun pada tekanan negatif, dan mudah menguap. Dinding tabung memiliki sumbu penyerap cairan, yang tersusun dari bahan berpori kapiler.
Bahan pipa panas dan fluida kerja umum
Salah satu ujung pipa panas adalah ujung evaporasi dan ujung lainnya adalah ujung kondensasi.
Ketika satu bagian pipa panas dipanaskan, cairan di kapiler menguap dengan cepat, dan uap mengalir ke ujung lainnya dengan perbedaan tekanan yang kecil, melepaskan panas, dan mengembun menjadi cairan lagi.
Cairan mengalir kembali ke bagian penguapan sepanjang bahan berpori dengan gaya kapiler, dan siklusnya tidak ada habisnya. Panas dipindahkan dari satu ujung pipa panas ke ujung lainnya. Siklus ini dilakukan dengan cepat, dan panas dapat dihantarkan secara terus menerus.
Enam Proses Terkait Perpindahan Panas dalam Pipa Panas
1. Panas dipindahkan dari sumber panas ke antarmuka (cair-uap) melalui dinding pipa panas dan sumbu yang diisi dengan cairan kerja;
2. Cairan menguap pada antarmuka (cair-uap) di bagian evaporasi, dan 3. Uap di ruang uap mengalir dari bagian evaporasi ke bagian kondensasi;
4. Uap mengembun pada antarmuka uap-cair di bagian kondensasi;
5. Panas dipindahkan dari antarmuka (uap-cair) ke sumber dingin melalui sumbu, cairan dan dinding tabung;
6. Di dalam sumbu, cairan kerja yang terkondensasi dikembalikan ke bagian penguapan karena aksi kapiler.
Struktur internal pipa panas
Lapisan berpori pada dinding bagian dalam pipa panas mempunyai banyak bentuk, yang lebih umum adalah: sintering serbuk logam, alur, jaring logam, dll.
1.Struktur terak panas
Secara harfiah, struktur internal pipa panas ini seperti briket hangus atau terak panas.
Pada dinding bagian dalam yang kelihatannya kasar, terdapat berbagai macam lubang-lubang kecil, seperti kapiler pada tubuh manusia, cairan dalam pipa panas akan berpindah ke dalam lubang-lubang kecil tersebut, membentuk gaya sifon yang kuat.
Sebenarnya proses pembuatan pipa panas semacam itu relatif rumit. Bubuk tembaga dipanaskan sampai suhu tertentu. Sebelum benar-benar meleleh, bagian depan partikel bubuk tembaga akan terlebih dahulu meleleh dan menempel pada bubuk tembaga di sekitarnya, sehingga membentuk apa yang Anda lihat sekarang. ke struktur berongga.
Dari gambarnya, Anda mungkin mengira terak ini sangat lunak, namun nyatanya terak panas ini tidak lunak atau gembur, melainkan sangat kuat.
Karena merupakan zat yang dipanaskan dengan bubuk tembaga pada suhu tinggi, setelah dingin, tekstur logam tersebut kembali keras seperti semula.
Selain itu, dari sudut pandang produksi, biaya produksi pipa panas dengan proses dan struktur ini relatif tinggi.
2. Struktur alur
Struktur internal pipa panas ini dirancang seperti parit paralel.
Ia juga bertindak seperti kapiler, dan cairan yang kembali dengan cepat dialirkan ke pipa panas melalui alur ini.
Namun, menurut presisi dan kehalusan slot, menurut tingkat proses dan arah alur, dll., hal ini akan berdampak besar pada pembuangan panas pipa panas.
Dari segi biaya produksi, pembuatan pipa panas ini relatif sederhana, lebih mudah dibuat, dan relatif murah untuk diproduksi.
Namun, teknologi pemrosesan alur pipa panas lebih menuntut. Secara umum, desain terbaik adalah mengikuti arah aliran balik cairan, sehingga secara teori, efisiensi pembuangan panas tidak setinggi yang sebelumnya.
3. Beberapa jaring logam
Semakin banyak radiator pipa panas yang umum menggunakan desain jaring multi-logam ini. Dari gambar tersebut, Anda dapat dengan mudah melihat bahwa benda flokulan di dalam pipa panas itu seperti topi jerami yang pecah.
- Umumnya bagian dalam pipa panas ini berupa kain logam yang terbuat dari kabel tembaga. Ada banyak celah di antara kabel tembaga kecil, tetapi struktur kain tidak memungkinkan kain terkilir dan menghalangi pipa panas.
Dari segi biaya, struktur internal pipa panas ini relatif sederhana, dan juga lebih sederhana untuk diproduksi.
Hanya diperlukan satu tabung tembaga biasa untuk mengisi kain jaring multi-logam ini. Secara teori, efek pembuangan panasnya tidak sebaik dua efek sebelumnya.
