Тепловые трубки

«Тепловая трубка» представляет собой устройство, в котором тепло переносится от горячей поверхности к холодной за счет испарения жидкости и конденсации ее паров в полости трубки. Жидкость испаряется вблизи горячей поверхности полости трубки, а ее пары конденсируются вблизи холодной поверхности. Затем за счет гравитации или капиллярного эффекта сконденсировавшаяся жидкость возвращается на горячий конец трубки. Для тепловой трубки эффективная теплопроводность значительно выше, чем для металлического проводника, такого, как медь. Если тепловая трубка работает при расчетных условиях, то она может переносить тепловой поток в диапазоне от 10 W/cm2 до 20 kW/cm2 с очень высокой скоростью.

Элемент Тепловая трубка представляет собой твердотельный компонент, выполненный из материала с высокой теплопроводностью. Теплопроводность через тепловую трубку рассчитывается исходя из заданного значения Эффективного теплового сопротивления между охлаждаемым объектом и испарительной зоной тепловой трубки, а также рассчитанного значения теплового сопротивления твердотельного компонента.

Перепад температур по длине тепловой трубки определяется следующим образом: ΔT = Q·R, где Q – тепловой поток, перенесенный через тепловую трубку, R = Rwall + Rcont – полное тепловое сопротивление, Rcont – заданное Эффективное тепловое сопротивление, применяемое к «поверхности, получающей тепло», Rwall = L/(A·k) – тепловое сопротивление твердотельного компонента с теплопроводностью k = 50 000 Вт/(м·К), L и A – длина тепловой трубки и площадь поперечного сечения соответственно. Боковые стенки тепловой трубки считаются нормальными реальными стенками, и поэтому возможны дополнительные тепловые потоки к тепловой трубке или от тепловой трубки сквозь боковые стенки.