Raffreddamento bifase
Sia i tubi di calore che le camere di vapore utilizzano lo stesso processo di raffreddamento a due fasi. Un liquido evapora alla fonte di calore e diventa un vapore. Questo vapore viaggia attraverso la cavità del tubo di calore o della camera di vapore in un luogo più freddo all'interno del tubo o della camera e condensa. Per azione capillare, il liquido condensato ritorna al punto caldo attraverso lo stoppino.
Cosa rende un tubo di calore un tubo di calore?
Un tubo di calore è molto vicino a quello che sembra. È un tubo usato per condurre il calore, ovviamente. Ma il tubo è stato modificato per contenere uno stoppino ed è stato sigillato per vendere al dettaglio tutto il fluido installato nel tubo. Mentre i tubi di calore possono essere realizzati con una vasta gamma di materiali, il rame e l'acqua sono i preferiti per il metallo e il fluido di lavoro. Il rame ha già un'elevata conduttività, disponibile in commercio ed è semplice da manipolare durante il processo di produzione. L'intervallo di temperatura di lavoro tra il congelamento e l'evaporazione per l'acqua copre la maggior parte delle applicazioni, quindi la maggior parte dei tubi di calore utilizza acqua al loro interno.
Cosa rende una camera di vapore una camera di vapore?
Le camere a vapore sono simili a un tubo di calore poiché ospita vapore all'interno di una camera, invece di un tubo, quindi "camera di vapore". Le camere di vapore hanno anche uno stoppino per trasferire il fluido alle fonti di calore. Invece di un tubo per alloggiare questo spazio di vapore e la struttura dello stoppino, le camere di vapore utilizzano tipicamente due piastre sigillate insieme per mantenere il fluido dentro.
Tubi di calore contro camere a vapore
Nel confronto tra tubi di calore e camere a vapore, la più grande differenza è la direzione della diffusione del calore. I tubi di calore hanno un'elevata conduttività termica efficace focalizzata lungo l'asse, mentre le camere a vapore hanno una direzione di trasferimento del calore più bidimensionale e planare.
Possiamo trasferire il calore in più direzioni con una camera di vapore, quindi due dimensioni sono meglio di una, giusto? Non sempre. Alcuni metodi di costruzione della camera di vapore sono in qualche modo suscettibili alle forze di montaggio, ma i recenti progressi hanno reso le camere a vapore più resistenti. La maggior parte delle applicazioni richiede un carico meccanico sul dissipatore di calore per garantire un ottimo contatto con il materiale dell'interfaccia termica e il dispositivo da raffreddare. A volte questo carico è troppo per le camere di vapore in rame da gestire senza comprimere lo spazio del vapore e potenzialmente danneggiare anche la struttura dello stoppino. È qui che le camere a vapore ultrasottili in acciaio inossidabile più avanzate e strutturalmente stabili sono soluzioni efficaci.
D'altra parte, i tubi di calore hanno generalmente meno spazio non supportato rispetto alle camere a vapore. Ciò consente ai tubi di calore di gestire meglio sollecitazioni meccaniche estreme. Possiamo anche piegare i tubi di calore per un ulteriore controllo durante l'instradamento del calore. Possiamo tradurre la nostra elevata velocità di trasferimento del calore da una dimensione a qualcosa di un po 'più vicino a una dimensione completa piegando i tubi di calore in forme più ottimizzate che meglio si adattano ad applicazioni specifiche.
Raffreddamento bifase in Genie
Genie utilizza un modello completo per simulare un tubo di calore. Genie ha un'interfaccia heat pipe abbastanza semplice e può gestire solo tubi di calore dritti incorporati nella base. Il Genie inoltre distanzia uniformemente i tubi di calore vicino alle fonti di calore. Ma per avere un'idea di come un tubo di calore può migliorare la diffusione del calore di base, è un ottimo strumento. Se stai cercando strumenti di simulazione più avanzati che simulino accuratamente sia i tubi di calore che le camere a vapore, dai un'occhiata a SmartCFD.
Boyd progettisti sono esperti in alcuni dei modi folli in cui possiamo usare i tubi di calore. Se hai domande su come possono essere applicati i tubi di calore, in particolare per la tua applicazione specifica, non esitare a contattarli.
