Что такое тепловая труба?

Иногда называемый сверхпроводником, тепловая труба - это устройство, которое способно относительно легко передавать или направлять тепло между двумя точками. Одним из преимуществ этого типа нагревательного оборудования является то, что при переносе происходит относительно небольшая потеря тепла, что делает трубы более экономичными в эксплуатации. В то время как основная идея для тепловой трубы была впервые разработана в 1940-х годах, первый рабочий пример этого типа нагревательного оборудования был создан в 1962 году и продолжал совершенствоваться в течение многих лет.

Несмотря на то, что сегодня существуют некоторые различия в конструкции тепловых труб, большинство из них все еще основаны на этом оригинальном дизайне. Это означает, что типичная тепловая труба будет построена из трех основных компонентов. Эти компоненты известны как контейнер, рабочая жидкость и фитиль.

Контейнер тепловой трубы обеспечивает корпус для рабочей жидкости, которая помогает поддерживать тепло, генерируемое внутри устройства. Иногда известный как камера для труб, контейнер является воздухонепроницаемым и герметичным, эффективно защищая жидкость от внешней среды. В то же время воздухонепроницаемость компонента облегчает достижение и поддержание правильного уровня давления для правильной работы системы.

Наряду с контейнером, рабочая жидкость очень важна для функции тепловой трубы. Используемая жидкость должна быть совместима с другими элементами устройства, включая фитиль, который используется как часть операции. Существует ряд различных жидкостей, которые могут быть использованы в зависимости от требуемого давления пара в контейнере и способности жидкости адекватно насыщать или увлажнять фитиль. Когда для данной конструкции тепловой трубы выбрана правильная жидкость, баланс давления пара и смачиваемости фитиля находится в пределах приемлемых стандартов, что, в свою очередь, повышает эффективность теплопередающей трубы.

Иногда известный как капиллярная структура, фитиль в тепловой трубе не похож на фитиль в свече. Фитиль этого типа изготавливается с пористой структурой, а в конструкции обычно используется прочный металл. Никель, алюминий, медь или сталь часто используются для создания фитиля. В последние годы для изготовления фитилей использовались керамические материалы, хотя существует некоторое расхождение во мнениях относительно влияния керамических фитилей на эффективность тепловой трубы. В процессе производства степень давления, используемого для создания фитиля, будет во многом зависеть от определения размера пор, обнаруженных вдоль корпуса компонента.

В процессе работы тепловая труба способна передавать тепло с большой эффективностью. Функция фитиля создает давление, которое, в свою очередь, перемещает рабочую жидкость через конденсатор и приводит к испарению жидкости. По мере генерирования тепла давление также помогает перемещать тепло через конструкцию трубы, в конечном итоге доставляя это тепло в точку назначения. Трубы этого типа используются в широком спектре машин и приборов, включая оборудование для кондиционирования воздуха и любые типы машин, которые предполагают использование теплообменников. В некоторых портативных компьютерах даже имеется уменьшенная версия нагревательной трубки, что позволяет отводить тепло, поглощаемое окружающими компонентами, и предотвращать перегрев устройства.