آشنایی با لوله های حرارتی(heat pipes)
الف – اجزا و عملکرد
برای اولین بار، Gaugler در سال 1944 یک وسیله انتقال حرارت کم وزن را ابداع کرد، که در اصل لوله حرارتی امروزی بود.
محققان تا به امروز در زمینه لوله های حرارتی به پیشرفت های زیادی دست یافتند.
لوله حرارتی یک وسیله انتقال حرارت دو فازی، با قابلیت هدایت حرارتی بسیار بالا و موثر می باشد که می تواند به دو
صورت استوانه ای و مسطح ساخته شود. ساختار يک لوله حرارتي از نظر عملي به سه منطقه تقسيم مي شود :
الف ) منطقه تبخير يا ناحيه اواپراتور که در يک انتهاي لوله قرار دارد و در اين منطقه گرما به محفظه وارد مي شود .
ب ) منطقه چگالش يا ناحيه کندانسور که در انتهاي ديگر لوله است و گرما در اين ناحيه دفع مي گردد .
ج ) ناحيه آدياباتيک که بين دوناحيه اواپراتور و کندانسور را شامل مي شود .
نواحي سه گانه فوق در شکل زیر، براي يک لوله حرارتي نشان داده شده است :
عملکرد لوله حرارتي به اين صورت است که ، حرارت در منطقه اواپراتور به لوله حرارتي وارد شده و بدين وسيله
سيال عامل داخل قسمت فتیله ای ، در اثر دريافت گرماي نهان تبخير، به بخار اشباع تبديل مي شود .
بخار اشباع حاصل ، در اثر اختلاف فشار به انتهاي ديگر لوله حرارتي يا ناحيه کندانسور منتقل مي شود .
اين منطقه در ناحيه خنک تري قرار داشته و از اين رو بخار اشباع ، گرماي نهان تبخير خود را از دست داده و
تقطير مي شود . مايع اشباع حاصل ، از طريق ساختار فتيله اي توسط نيروي مويينگي به قسمت اواپراتور
بازگردانده مي شود و سيکل مجددا تکرار مي شود تا گرما به طور پيوسته از ناحيه گرم به ناحيه سرد منتقل شود .
در لوله حرارتي ، نيروي پيشران عبارتست از اختلاف موضعي فشار بخار بين اواپراتور (انتهاي گرم لوله ) و کندانسور
(انتهاي سرد لوله). موقعي که به مايع درون اواپراتور گرما داده مي شود فشار بخار اصلي افزايش مي يابد و سيال
اواپراتور در طول وسيله به طرف ناحية کندانسور که داراي فشار کم بخار است ، حرکت مي کنند.
اجزاء تشكيل دهنده يك لوله حرارتي
اساساً يك لوله حرارتي از سه جزء مهم تشكيل شده است:
1-محفظه يا بدنه لوله حرارتي كه مي تواند شيشه، سراميك و يا فلزات ساخته شود. وظيفه محفظه نگهداري
سيال عامل و به نوعي جدا كردن آن از محيط بيرون است و بايد در برابر خوردگی و اختلاف فشاردر طول ديواره،
مقاوم باشد و علاوه بر آن توانايي انتقال حرارت از خود به سيال را با ضريب بالايي داشته باشد.
2-سيال عامل : درون لوله حرارتي سيال عامل قرار دارد كه قسمت اصلي دريافت ، انتقال و دفع حرارتي يعني
عمليات تبخير و تقطير بر روي آن صورت مي پذيرد. سيال عامل مي تواند نيتروژن يا هيليم براي دماهاي پايين
و يا ليتيم ، پتاسيم و سديم و بطور كلي فلزات مايع براي دماهاي بالا باشد. براي دماهاي مياني سيال هاي عامل
مختلفي مثل آب يا متانول مي تواند مورد استفاده قرار گيرد.
سیال عامل معمولا باید دارای ویژگی های زیر باشد:
- سازگاري با فيتيله و جنس ديواره(عدم ایجاد خوردگی)
- کشش سطحی بالا
- لزجت اندک
- گرماي نهان تبخير بالا: گرماي نهان تبخير بالا به اين علت مورد توجه قرار مي گيرد كه مقدار زيادي گرما با مقدار
كمي سيال انتقال داده شود و از اين رو افت فشار كمي در لوله حرارتي داشته باشیم .
برای آشنایی با مزایا و کاربردهای لوله های حرارتی ادامه مطلب را مطالعه کنید...
ادامه مطلب |
منوی اصلی
تبادل لینک هوشمند 
<-PollName->
آمار
وب سایت:
نویسنده: 
.jpg)
