ما هي أنواع الهياكل الشعرية لأنابيب الحرارة؟

أنبوب الحرارة هو عنصر توصيل حراري يعتمد على تغيير الطور السائل العامل للحشو الداخلي الخاص به لتحقيق نقل الحرارة، وله الخصائص الأساسية التالية:

1. الموصلية الحرارية العالية.

2. معادلة درجة الحرارة ممتازة.

3. اتجاه تدفق الحرارة العكسي.

4. الثنائيات الحرارية والتبديل الحراري.

5. التكيف البيئي.

التبديل الحراري يعني أنه يمكن تحويل أنبوب الحرارة إلى نوع توصيل حراري أحادي الاتجاه، كما هو الحال عندما تكون درجة حرارة القسم أ أعلى من درجة حرارة القسم ب، يعمل أنبوب الحرارة؛ عندما تكون درجة الحرارة في القسم أ أقل من تلك الموجودة في الطرف ب، فإن أنبوب الحرارة لا يعمل.

مبدأ العمل لخط الأنابيب وأنبوب الحرارة المدفون بالتربة المجمدة هو الاستفادة من خاصية التبديل لأنبوب الحرارة. وفي الشتاء تكون درجة حرارة الأرض أعلى من درجة حرارة الهواء، ويعمل أنبوب الحرارة على امتصاص وتوزيع درجة حرارة طبقة التربة المتجمدة في الهواء، مما يجعل درجة حرارة طبقة التربة المتجمدة أقل وأكثر استقراراً. في الصيف، تكون درجة حرارة الهواء مرتفعة وأنبوب الحرارة لا يعمل.

يُعرف هذا أيضًا باسم أنبوب الحرارة بالجاذبية، حيث أن جداره الداخلي أملس بدون بنية شعرية. لا يمكن أن يعتمد ارتداد السائل إلا على جاذبية وسط العمل ويكون له تأثير أحادي الاتجاه.

ومع ذلك، في سيناريوهات تطبيق معظم الأجهزة الإلكترونية، فإن استخدام الأنابيب الحرارية ليس له اتجاه ثابت، لذلك من الضروري التكيف مع ارتداد مائع العمل في جميع الاتجاهات. في هذه المرحلة، يعد الهيكل الشعري لجدار الأنبوب الداخلي مهمًا للغاية، ويحتاج الهيكل الشعري إلى نقل سائل العمل في حالة مقاومة الجاذبية، مما يضمن أنه في أي مكان كقسم تكثيف، يمكن للسائل العودة بسرعة إلى نهاية التبخر.

وفقًا لاحتياجات سيناريو الاستخدام وبالنظر إلى تكلفة المعالجة، يوجد حاليًا ثلاثة أنواع رئيسية من البنية الشعرية.

1. هيكل تلبيد المسحوق (المسحوق)

انظر إلى مخطط التفكيك المادي التالي، من الرسم البياني، قد تعتقد أنه ناعم جدًا، ولكن في الواقع، هذا القلب الشعري ليس ناعمًا ولا فضفاضًا، ولكنه قوي جدًا. لأنها مادة من مسحوق النحاس يتم تسخينها بدرجة حرارة عالية، فعندما تبرد فإنها تستعيد القوام الصلب الأصلي للمعدن.

في الواقع، عملية صنع مثل هذا الأنبوب الحراري معقدة نسبيًا، أولاً وقبل كل شيء، يتم وضع قالب قضيب دائري في وسط الأنبوب النحاسي، ثم يتم حقن مسحوق النحاس السائب، ويصل مسحوق النحاس إلى كثافة معينة بعد الاهتزاز؛ ثم يتم وضع المنتج في فرن ذو جو قابل للاختزال ويتم تسخينه إلى درجة حرارة معينة. قبل أن يذوب مسحوق النحاس تمامًا، ستذوب حافة جزيئات مسحوق النحاس أولاً، وتلتصق بمسحوق النحاس المحيط، وتلتصق بجدار الأنابيب النحاسية، وتشكل أخيرًا الهيكل المجوف الذي تراه الآن.

يجب أن تكون درجة حرارة التلبيد ووقت الاحتفاظ متطابقين بشكل معقول لضمان قوة الترابط، ولكن لا يمكن ذوبان جزيئات مسحوق النحاس. بالطبع، في الإنتاج الفعلي، كانت هذه العملية ناضجة جدًا، وتم تقليل التكلفة بشكل كبير، وهي الشكل الأكثر استخدامًا للهيكل الشعري.

مسحوق النحاس متكلس الشعرية الأساسية

طرق الإنتاج الرئيسية لمسحوق النحاس هي التحليل الكهربائي، وتذرية الماء وطريقة الأكسدة والاختزال. يتميز مسحوق النحاس الذي يتم إنتاجه بطريقة التحليل الكهربائي بخصائص الشكل المجهري الشجيري، ونقاء أعلى وقابلية تشكيل أفضل من السطح، ولكن إنتاج مسحوق النحاس بالتحلل المائي النقطي له استهلاك عالي للطاقة، وتكلفة عالية وتلوث بيئي خطير. في الوقت الحاضر، يتم استخدام مسحوق النحاس الناتج عن رذاذ الماء بشكل أكثر شيوعًا. في الوقت الحاضر، يتم تعديل مسحوق النحاس الذي يتم إنتاجه بواسطة طريقة ذرية الماء + طريقة REDOX (الآن طريقة AOR) المستخدمة بشكل شائع في العالم على السطح، وشكله المجهري ليس مرجانيًا مخططًا، والذي تم تطويره من السطح وله قابلية جيدة للتشكيل، وله كثافة منخفضة من مسحوق النحاس الإلكتروليتي (عمومًا 1.5 ~ 3.0 جم / سم 3). كما أن لديها سيولة جيدة لمسحوق النحاس المذبذب بالماء (السيولة العامة أقل من 35 ثانية / 50 جم)، وأداء العملية مستقر، لذلك يمكن أن تحل محل معظم مسحوق النحاس الكهربائي.

2. هيكل الأخدود

تطبيق هيكل الخندق له تاريخ طويل. من الشكل، يمكننا أن نرى أن جدار الأنبوب يختلف عن السطح الأملس لأنبوب النحاس الملبد، ولكن هناك دائرة من الأخاديد الدقيقة على طول اتجاه رسم أنبوب النحاس.

هذه الأخاديد هي التي تعمل كقوى شعرية في الأنابيب الحرارية. يتم توصيل السائل العائد بسرعة من خلال هذه القنوات في أنبوب الحرارة.

من الواضح أنه كلما كان الحز أدق، كلما كانت القوة الشعرية أفضل، لكن تكلفة إنتاج المواد ستزداد أيضًا.

من وجهة نظر تكلفة إنتاج الأنابيب الحرارية، فإن عملية أنابيب الحرارة هذه بسيطة نسبيًا، ويتم إنتاج العديد من العمليات بدون مسحوق تعبئة، وتكلفة التصنيع منخفضة نسبيًا.

هيكل الأساسية الشعرية مخدد

3، شبكة معدنية (شبكة)

هذا الهيكل شائع جدًا الآن أيضًا.

مثل المسحوق الملبد، تم تصميم الشبكة السلكية أيضًا لتوفير القوة الشعرية. تشكل هذه الشبكة المضفرة، ذات التداخل المتقاطع بين الأسلاك، المسام، بالإضافة إلى القوى الشعرية، التي يمكنها التغلب على الجاذبية وتحقيق النقل السريع لسائل العمل.

وبطبيعة الحال، فإن خصائصه الشعرية ليست جيدة مثل قلب الشعيرات الدموية المسحوق الملبد.

هيكل أساسي لشبكة سلكية شعرية

يستخدم كهيكل شعري لشبكة سلكية نحاسية، ويستخدم بشكل عام عدد الشبكات كمواصفات اسمية، ويشيع استخدام 100 شبكة، و200 شبكة، و300 شبكة، وما إلى ذلك.

4. الهيكل المعقد

في ضوء مزايا وعيوب الهياكل المذكورة أعلاه، هناك أيضًا هياكل أنابيب مركبة للاستخدام الشامل.

مثل مسحوق النحاس + شبكة النحاس، الأخدود + شبكة النحاس، وما إلى ذلك. بالنسبة للنقل المتوسط ​​للعمل لمسافات طويلة، يمكن أيضًا تلبيد واحد أو أكثر من الأسلاك المعدنية المضفرة على سطح المسحوق أو الشبكة لزيادة سرعة العودة وزيادة تدفق العودة.