Flexible Heatpipe-Kühltechnologie
Da sich moderne elektronische Informationsgeräte und andere High-Tech-Produkte in Richtung Miniaturisierung, Hochgeschwindigkeit, Integration und geringem Stromverbrauch entwickeln, können die Eigenschaften herkömmlicher starrer Wärmerohre ihre Anforderungen nicht erfüllen, sodass ein dringender Bedarf an flexibler Wärmerohrtechnologie besteht .
Klassifizierung flexibler Wärmerohre:
Flexible Wärmerohre können entsprechend den unterschiedlichen Mantel- und Rohrmaterialien in drei Typen unterteilt werden: flexible Metall-Wärmerohre, flexible Polymer-Wärmerohre und flexible Verbund-Wärmerohre. Das flexible Wärmerohr aus Metall wird hauptsächlich in zwei Typen unterteilt: Zum einen verfügt das Metall über eine eigene Dehnungseigenschaft, um die flexiblen Eigenschaften zu realisieren, und zum anderen wird der Metallbalg als flexibles Verbindungsmaterial verwendet. Da die Eigenschaften von Metall nicht verändert werden können, ist die Zickzack-Fähigkeit dieser Art von flexiblen Metall-Wärmerohren nicht überragend. Das flexible Polymer-Wärmerohr ist ein flexibles Wärmerohr mit Zickzack-Fähigkeit, das Polymermaterial als Hülle verwendet. Obwohl das Polymer flexible Eigenschaften aufweist, ist die Wärmeleitfähigkeit dieser Art von Polymer schlecht, was den Wärmeübertragungswiderstand des Wärmerohrs erhöht und die Wärmeübertragungseffizienz des Wärmerohrs verringert.
Verbundwärmerohre können in zwei Kategorien unterteilt werden. Eine davon ist die Verbundmetallschicht auf der Polymeroberfläche, die die mechanische Festigkeit, Luftdichtheit und Wärmeleitfähigkeit des Verbundwerkstoffs verbessern kann. Allerdings ist die Wärmeleitfähigkeit des Polymers selbst schlecht. Die Wärme am Verdampfungs- und Kondensationsende muss immer noch durch das Polymer übertragen werden, und die Gesamtwärmeleitfähigkeit des Wärmerohrs ist relativ schwach.
Der andere verwendet Polymermaterialien, um das Verdampfungsende und das Kondensationsende des Wärmerohrs zu verbinden. Gleichzeitig bestehen das Verdampfungsende und das Kondensationsende aus Metallmaterialien, die nicht nur die Wärmeübertragungsleistung des flexiblen Wärmerohrs verbessern, sondern auch die gute Zickzackfähigkeit des Polymers aufrechterhalten können. Vergleichsweise ist dieses Verfahren verarbeitungstechnisch schwierig.
Faktoren, die die Wärmeübertragungsleistung eines flexiblen Wärmerohrs beeinflussen:
1. Krümmungsradius: Es wurde festgestellt, dass die Änderung des Krümmungsradius beim Wärmeübertragungsprozess eines flexiblen Wärmerohrs einen wichtigen Einfluss auf die Wärmeübertragungsleistung hat. Dai Xuan et al. Es wurde festgestellt, dass sich der Wärmewiderstand und die Leistung flexibler Wärmerohre mit der Änderung des Krümmungsradius ändern.
2. Kapillardruckunterschied. Der Kapillardruckunterschied eines flexiblen Wärmerohrs hat einen wichtigen Einfluss auf seine Wärmeübertragungsleistung. Wenn das Wärmerohr die Kapillargrenze erreicht, reicht die Kapillarkraft des Kapillarkörpers aufgrund des großen Temperaturunterschieds zwischen den beiden Enden der Verdampfung und Kondensation nicht aus, so dass die kondensierte Flüssigkeit nicht vollständig zurückkehren kann. Die Verdunstung und Austrocknung des Verdampfers führt zum Ausfall der Heatpipe. Daher hat die Kapillardruckdifferenz einen großen Einfluss auf die Wärmeübertragungsleistung des Wärmerohrs.
3. Flüssigkeitsfüllrate: Die Flüssigkeitsfüllrate bezieht sich auf das Verhältnis des Volumens der eingefüllten Flüssigkeit zum Volumen der Fläche in der Kapillarstruktur, die für den Flüssigkeitsfluss erforderlich ist. Die physikalische Bedeutung von Porosität bezieht sich auf das Volumenverhältnis zwischen dem Porenteil und dem Ganzen im Kapillarkreislauf. Anschließend wird anhand der Größe der Kapillarstruktur und der Porosität im Wärmerohr die theoretische Flüssigkeitsfüllkapazität berechnet. Wenn die Füllrate niedrig ist, reicht das Arbeitsmedium nicht aus und die Wärme wird nicht vollständig von der Verdampfung zur Kondensation ausgetauscht, was den Temperaturunterschied an beiden Enden erhöht, die Wärmeleitfähigkeit und den Wärmewiderstand des Wärmerohrs verbessert und dessen Wärme beeinträchtigt Übertragungsleistung. Wenn die Flüssigkeitsfüllrate zu hoch ist, taucht zu viel Arbeitsflüssigkeit in die Flüssigkeitsabsorptionsstruktur im Verdampfungsbereich ein. Wenn die Flüssigkeit im Rohr in den Verdampfungsabschnitt fließt, erhöht sich der Wärmeübertragungswiderstand.
Flexible Wärmerohre werden häufig in Computern, Kommunikationsgeräten, der Wärmeableitung elektronischer Geräte, Solarenergie und anderen Bereichen eingesetzt. Software-Heatpipes werden mit einer bestimmten Softwarelänge hergestellt. Der Biegegrad von Heatpipes kann im eingebauten Zustand innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs eingestellt werden und spielt eine wichtige Rolle bei der geräuschlosen Wärmeableitung.
