لوله هاي گرمايي و ترموسيفونها

لوله گرمایی وسیله‌ای است برای انتقال حرارت که امروزه استفاده از آن کاملا تجاری شده است.
این وسیله بیشتر به صورت وسیله بازیافت انرژی حرارتی اتلافی مطرح شده است به این دلیل که دارای بازده بالا و حجم کمی بوده و نیز ایجاد آلودگی هم نمی‌کند. لوله گرمایی از بعضی جهات شبیه به ترموسیفون می‌باشد و پرداختن به چگونگی کارکرد این دستگاه قبل از بحث در مورد لوله گرمایی مفید خواهد بود. مقدار کمی آب داخل لوله قرار داده می‌شود. سپس لوله از هوا تخلیه شده و دو سر آن آب بندی می‌گردد. قسمت پائین لوله گرم می‌شود که این عمل باعث تبخیر آب موجود در لوله می‌گردد و سپس این بخار به قسمت سرد لوله انتقال می‌یابد و در آنجا به مایع تبدیل می‌شود. این مایع حاصل از می‌عان به قسمت گرم لوله باز می‌گردد که این بازگشت توسط نیروی جاذبه صورت می‌گیرد. از آنجا که گرمای نهان تبخیر آب عدد بزرگی است مقدار زیادی انرژی گرمایی را می‌توان بدین طریق جابجا نمود، در حالیکه اختلاف درجه حرارت کوچکی بین دو انتهای لوله وجود دارد بنابراین این ساختار دارای ضریب انتقال حرارت هدایتی بالا و موثری می‌باشد.

لوله گرمایی وسیله‌ای است برای انتقال حرارت که امروزه استفاده از آن کاملا تجاری شده است.
این وسیله بیشتر به صورت وسیله بازیافت انرژی حرارتی اتلافی مطرح شده است به این دلیل که دارای بازده بالا و حجم کمی بوده و نیز ایجاد آلودگی هم نمی‌کند. لوله گرمایی از بعضی جهات شبیه به ترموسیفون می‌باشد و پرداختن به چگونگی کارکرد این دستگاه قبل از بحث در مورد لوله گرمایی مفید خواهد بود. مقدار کمی آب داخل لوله قرار داده می‌شود. سپس لوله از هوا تخلیه شده و دو سر آن آب بندی می‌گردد. قسمت پائین لوله گرم می‌شود که این عمل باعث تبخیر آب موجود در لوله می‌گردد و سپس این بخار به قسمت سرد لوله انتقال می‌یابد و در آنجا به مایع تبدیل می‌شود. این مایع حاصل از می‌عان به قسمت گرم لوله باز می‌گردد که این بازگشت توسط نیروی جاذبه صورت می‌گیرد. از آنجا که گرمای نهان تبخیر آب عدد بزرگی است مقدار زیادی انرژی گرمایی را می‌توان بدین طریق جابجا نمود، در حالیکه اختلاف درجه حرارت کوچکی بین دو انتهای لوله وجود دارد بنابراین این ساختار دارای ضریب انتقال حرارت هدایتی بالا و موثری می‌باشد. ترموسیفون‌ها برای مدت زمان طولانی است که مورد استفاده قرار گرفته‌اند و از سیالات مختلف نیز می‌توان در این وسیله استفاده کرد.
لوله‌های حرارتی اساسا هیچ قسمت متحرکی ندارند و عموما نیاز به نگهداری نیز ندارند اگرچه گازی‌های غیر قابل چگالش که به درون دیواره لوله نفوذ می‌کنند ممکن است سرانجام باعث کاهش اثر لوله حرارتی می‌شود. مخصوصا وقتی که فشار بخار سیال پایین باشد.

کاربردهای نمونه‌ای
 لوله‌های گرمایی در کاربردهای صنعتی که در زیر می‌آیند به کار برده می‌شوند:
a) فرآیند برای گرمایش محیط: لولهٔ گرمایی، انرژی حرارتی از خروجی فرآیند را برای گرمایش تأسیسات انتقال می‌دهد. اگر هم لازم باشد هوای گرم شده نیز با آن مخلوط می‌گردد. نیاز به تجهیزات گرمایشی اضافی به منظور گرمایش شدیداً کاهش می‌یابد با از بین می‌رود.
b) فرآیند به فرآیند: مبدل‌های حرارتی لوله‌های گرمایی انرژی گرمایی اتلافی حاصل از اگزوز فرآیند را بازیافت می‌کند و این انرژی را به هوای ورودی فرآیند منتقل می‌کند. هوای ورودی نیز گرم شده و برای ممان فرآیند/ دیگر فرآیندهای قابل استفاده می‌شود و مصرف انرژی فرآیند را نیز کاهش می‌دهد.
c) کاربردهای HVAC:
 سرمایش: مبدل‌های گرمایی لوله حرارتی تأسیسات را در تابستان خنک می‌کند و در نتیجه نیاز به سرما سازی را کاهش می‌دهد، جدا از اینکه باعث صرفه جویی عملیات در سیستم خنک سازی می‌شود. انرژی گرمایی از خروجی خنک سیستم بازیافت شده و به منبع هوای گرم منتقل می‌گردد.
 گرمایش: فرآیند بالا در فصل زمستان بر عکس می‌شود تا هوای ورودی را گرم کند.
 دیگر کاربردهای لوله‌های حرارتی در صنعت عبارتند از:
 پیش گرمایش هوای احتراقی جوشاننده
 بازیافت گرمای اتلافی از کوره‌ها
 باز گرمایش هوای تازه برای خنک کن‌های هوای داغ
 باز یافت گرمای اتلافی از تجهیزات بوزدایی کاتالیزوری
 استفادهٔ مجدد از گرمای اتلافی کوره به عنوان منبع حرارتی برای دیگر کور‌ها
 خنک سازی اتاقی‌های بسته با هوای بیرون
 پیش گرمایش خوراک آب بویلر با بازیافت حرارت اتلافی از گازهای خروجی در لوله‌های گرمایی.
 اجاق‌های خشک کننده، پخت و عمل آورنده.
 احیای جریان اتلافی
 کوره‌های آجر نسوز (بازیافت ثانویه)
 کوره‌های باز گرداننده (بازیافت ثانویه)
 سیستم‌های گرمایش، تهویه و خنک سازی هوا

 مثال
 صرفه جویی در سیستم‌های خنک سازی بیمارستان
 حجم
 گرمای بازیافتی
 کاهش ظرفیت تأسیسات ۹. ۳۳ Tons of Refrigero tion
 هزینه برق (عملیات)
 هزینهٔ کاهش ظرفیت تأسیسات
 صرفه جویی هزینه سرمایه گذاری
 دورهٔ بازگشت ۱۶۵۷۰ hours

امکان استفاده صنعتی ترموسیفون‌ها و لوله‌های حرارتی در مقیاس وسیعی به تازگی مورد توجه قرار گرفته است. لوله حرارتی و ترموسیفون دو نوع از سیستم‌های تبخیر و می‌عان هستند که معمولا به شکل لوله‌ای بوده و حرارت را با سرعت در راستای محوری منتقل می‌کنند. هر دو نوع شامل یک سیال عامل هستند که در یک لوله فلزی آب بندی شده گنجانیده شده است. لوله‌های حرارتی می‌تواند از موادی ساخته شوند که مناسب هر کاربردی باشد. مانند مس، آلومینیوم و فولاد ضد زنگ همچنین درون لوله حرارتی (اما نه ترموسیفون) یک شبکه قرار گرفته است که به عنوان مثال می‌تواند یک تور سیمی بافته شده ظریف باشد و سیال در آن بدلیل اثر موئینگی کشیده می‌شود. به این شبکه‌ها اصطلاحا فتیله هم گفته می‌شود. هیچکدام از دو سیستم لوله حرارتی و ترموسیفون نه به انرژی ورودی (غیر از حرارتی که انتقال می‌دهند) نیاز دارند و نه هیچ بخش متحرک مکانیکی را شامل می‌شوند. از اینرو بی‌نیاز از تعمیر و نگهداری هستند. مزیت بیشتر این است که احتمال آلودگی بین جریانات سیال از بین خواهد رفت.
در لوله حرارتی و ترموسیفون، نیروی پیشران عبارتست از اختلاف موضعی فشار بخار بین اواپراتور (انتهای گرم لوله) و کندانسور (انتهای سرد لوله). موقعی که به مایع درون اواپراتور گرما داده می‌شود فشار بخار اصلی افزایش می‌یابد و سیال اواپراتور در طول وسیله به طرف ناحیة کندانسور که دارای فشار کم بخار است حرکت می‌کنند. پس از می‌عان در اثر ترکیبی از اثر موئینگی و جاذبه (در لوله گرمایی) یا در اثر جاذبه (در ترموسیفون)، مایع دوباره به طرف اواپراتور برگردانده می‌شود. حرارت جذب شده در اواپراتور برای تغییر حالت سیال عامل از مایع به بخار، در طول لوله منتقل می‌شود و زمانی که سیال به حالت مایعی بر می‌گردد این حرارت در کندانسور از دست می‌رود. اگر چه میزان انتقال حرارت کلی همچنین به انتقال از وسیله و یا به آن بستگی دارد ولی انتقال حرارت در طول وسیله بسیار سریع است.
 

شکل ۲-۳۰: شمای کلی لوله گرمایی

لوله‌های گرمایی معمولا در دمایی در محدوده ° C ۴۰ تا ° C ۳۵۰ کار می‌کنند. این محدوده را می‌توان با انتخاب دقیق بخش‌های سیستم، توسعه داده و طول لوله‌های منفرد نیز می‌تواند از چند اینچ تا ١٠ فوت تغییر کند.
توانایی‌ها:
•    قطرهای استاندارد: ۳، ۴، ۵، ۶، ۸ mm (سایر قطر‌ها بنابر درخواست موجود می‌باشد)
•    طول استاندارد ۱۰۰ – ۳۰۰ mm
•    استاندارد سطح بیرونی: روکش نیکل
•    شکل استاندارد: گرد و لوله مستقیم
•    تغییر شکل HP جهت استفاده: تخت و خمیده

شکل استادارد:


Dimension (mm)     Tolerance (mm)
A    +/- ۱. ۵
D    +/- ۰. ۱۵

Dimension (mm)     Tolerance (mm)
A    +/- ۱. ۵
D    +/- ۰. ۱۵
B    +/- ۰. ۱۵

یکی دیگر از کاربردهای لوله‌های گرمایی، سرد کردن مکان‌هایی است که به دما حساسند و در غیر اینصورت گرما زدایی از آن‌ها با سرعت کافی مشکل است (به عنوان مثال مدارهای الکترونیک قدرت)، همچنین اختلاف دمای درون بدنه برخی تجهیزات بزرگ همچون یک کوره پخت را می‌توان با بکار گیری لوله‌های گرمایی کاهش داد.
لوله گرمایی زمانی که به جای سرمایش برای گرمایش بکار رود، سطح یکنواخت حرارتی مشابه یک سیستم گرمایش بخار را ایجاد می‌کند. این دستگاه‌ها برای بازیابی گرما از خروجی‌های کارخانجات ریخته‌گری، دربازیافت گرمای حاصل از خشک کردن منسوجات، بعنوان رادیاتور حرارتی مدارهای الکترونیکی و بعنوان رادیاتور حرارتی یاتاقانهای غیر قابل دستیابی، کاربرد پیدا کرده است.
ه‌مان گونه که ذکر شد لوله‌های گرمایی عمدتا از سه قسمت اصلی تشکیل شده‌اند:
١- سیال عامل
٢- ساختار مویین یا شیاری داخلی موسوم به wick
٣- محفظة آب بندی
سیال عامل که داخل لوله‌های گرمایی است گرما را از سوی گرم‌تر دریافت و به طرف سرد‌تر لوله انتقال می‌دهد. سیال عامل باید دارای ویژگی‌های زیر باشد:
١- سازگاری با لولة مویین و جنس دیواره
٢- پایداری گرمایی مناسب
٣- قابلیت مرطوب کردن دیواره و مسیر عبور جریان
۴- دارای فشار بخار خیلی بالا یا پائین نباشد
۵- گرمای نهان تبخیر بالا
۶- هدایت گرمایی بالا
٧- گرانروی پائین در حالت بخار و مایع
٨- کشش سطحی بالا
٩- نقطه انجماد پائین
١٠ - قیمت مناسب و در دسترس بودن
پارامتری که به کمک آن سیال عامل با توجه به ویژگی‌های بالا انتخاب می‌شود را عدد مریت گویند:
عدد مریت مربوط به سیالات مختلف در زیر نشان داده شده است.
 

معمولا برای درجه دماهای پائین از فریون به عنوان سیال عامل و برای دماهای متوسط از آب و برای دماهای بالا‌تر از هیدروکربن‌های آروماتیک استفاده می‌شود.
دیگر ویژگی لوله‌های گرمایی که آن‌ها را از ترموسیفون‌ها جدا می‌کند ساختارهای مویین (شیارهای) داخلی لوله‌ها یا به عبارتی فتیله‌های سیستم هستند که وجود آن‌ها در لوله حرارتی باعث ایجاد فشار موئینگی برای انتقال سیال عامل از چگالنده به تبخیر کننده می‌گردد.
انتخاب فتیله برای یک لوله گرمایی به عوامل زیادی بستگی دارد که بسیاری از آن‌ها به طور گسترده‌ای به سیال عامل وابسته است.
هدف اصلی ایجاد فتیله ایجاد فشار موئینگی برای انتقال سیال عامل از چگالنده به تبخیر کننده است. این شیار‌ها همچنین در مکان‌هایی که انتظار می‌رود گرما توسط لوله گرمایی جذب گردد باعث پخش مایع در نقاط مختلف تبخیر آننده خواهند شد. پارامترهایی که در انتخاب فتیله‌ها مفید هستند عبارتند از:
• قطر سوراخ (روزنه)
• ضخامت wick
• سازگاری با دیواره و سیال عامل
• قابلیت مرطوب شدن
• قیمت و در دسترس بودن
• ساختار یکنواخت
فتیله‌هایی که در عمل مورد استفاده قرار می‌گیرند را می‌توان به سه گروه تقسیم نمود که در شکل ۲- ۳۲ نشان داده شده است:
١- پوشش توری یا نمدی که دیواره داخلی محفظه را می‌پوشاند.
٢- لایه متخلخلی که دیواره داخلی را پوشانده و بوسیله آبکاری ایجاد می‌شود.
٣- شیار ایجاد شده در دیواره داخلی در جهت محوری
انواع مختلفی با توجه به نوع جنس ماده استفاده شده موجود می‌باشند. از آنجا که دستگاههای مختلف دارای ویژگی‌های گوناگونی هستند، لوله‌های گرمایی را با توجه به ساختار و محل کاربردشان انتخاب می‌شوند.
 

چنانچه پیش از این گفته شد یکی دیگر از اجزاء عمده سه گانة لوله‌های گرمایی محفظه آن است که سیال عامل را از محیط خارج جدا می‌کند و از این رو برای انجام باید به خوبی آب بندی شده و توانایی تحمل اختلاف فشار در راستای دیواره‌اش را دارا باشد. انتخاب جنس مناسب برای محفظه به عوامل زیر بستگی دار د:
• سازگاری (با محیط داخلی لوله و شرایط محیطی)
• نسبت توان به وزن
• هدایت گرمایی بالا (برای کاهش افت درجه حرارت)
• ساده بودن ساخت و تولید
• تخلخل
• قابلیت مرطوب شدن

۸-۲-۱ مزایای عمومی لوله‌های گرمایی:
 * قابلیت هدایت بالا: از آنجا که لوله‌های حرارتی با یک سیکل بسته دو فلزی کار می‌کند ظرفیت انتقال حرارت در آن‌ها چندین برابر بیشتر از بهترین مواد جامد هدایت کننده است.
 * انتقال هم دما: افزایش فشار حرارتی تبخیر کننده باعث افزایش نرخ تبخیر سیال عامل داخلی لوله می‌گردد، بدون اینکه افزایشی در درجه حرارت سیستم ایجاد شود. بنابراین لوله‌های حرارتی می‌تواند تقریبا به عنوان یک ابزار هم دما عمل کرده و تنظیم نرخ تبخیر می‌تواند دامنة گسترده‌ای از توانهای ورودی را در بر می‌گیرد در حالیکه درجه حرارت منابع سرد و گرم سیستم ثابت می‌مانند.
* قابلیت اطمینان بالا: وقتی که جنس مواد بدنه و سیال عامل به درستی انتخاب شده باشند این وسیله برای نرخ بالای انتقال حرارت نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. این انتخاب باید با توجه به درجه حرارت کاری محیط انجام گیرد.
 * کارکرد خاص: قدرت و توان خارجی مورد نیاز نیست، به غیر از انرژی لازم برای دمنده‌های سیال سرد و گرم در سیستم
* تعمیرات و نگهداری کم: از آنجا که در این وسیله هیچ قسمت متحرکی وجود ندارد نیاز به نگهداری و تعمیرات زیادی هم نخواهد داشت.
* وجود شیار‌ها (فتیله‌ها): در جداره داخلی لوله‌های گرمایی منجر می‌شود که تمام سطح داخلی در قسمت تبخیر کننده (اواپراتور) مرطوب گردد که این ویژگی به کمک خاصیت موئینگی انجام می‌گیرد.

۸-۲-۲ محدودیتهای کاربرد لوله‌های گرمایی:
برای کارکرد مناسب یک لوله گرمایی باید بیشترین ارتفاع پمپاژ حاصل از خاصیت موئیــــنگی
 (Δ Pc) max بیشتر از مجموع افت فشار لوله باشد. این افت فشار از سه بخش تشکیل شده است:

ΔPL: افت فشار مایع که لازم است تا مایع را از بخش چگالنده لوله به تبخیر کننده بازگرداند.
ΔPV: افت فشار در بخار، که لازم است تا بخار را از تبخیر کننده به چگالنده ببرد.
ΔPg: اختلاف ارتفاع (هد) در لوله که ممکن است برابر صفر، منفی یا مثبت باشد.


در صورت عدم دستیابی به شرایط بالا فتیله در داخل لوله و در قسمت تبخیر کننده خشک خواهد شد و لوله گرمایی کار نخواهد کرد. نقطه کاری سیستم باید طوری انتخاب گردد که در زیر سطح نمودارهای Temperature–Axial heat flux شکل زیر قرار گیرد. این مطلب به اثبات رسیده است که اگر از افت فشار بخار و تغییرات هد چشم پوشی کنیم خواص سیال عامل، مشخص کنندة بیشترین مقدار انتقال حرارت خواهد بود. برای این کار می‌توان از عدد مریت (M) که تابعی از خواص سیال محاسبه می‌شود استفاده نمود:
 

 ۲-۸-۳ کاربردلوله‌های گرمایی در کامپیوتر‌ها
درون همه کامپیوتر‌ها بخشهای حساسی وجود دارد که به گرما حساسیت داردن یعنی وجود گرمای اضافی باعث تخریب و یا سوختن آن‌ها می‌شود. از جمله CPU که یکی از مهم‌ترین بخشهای کامپیو‌تر و در حقیقت مغز آن به حساب می‌آید. در نتیجه برای جلوگیری از سوختن این تراشۀ الکترونیکی باید به طریقی گرما را از آن دور ساخت.

سیستمهای خنک سازی متعددند، از جمله:

•    خنک سازی توسط هوا که‌‌ همان قرار دادن فن برروی CPU ویا سایر قسمتهای کامپیو‌تر و یا لپ تاپ می‌باشد.
•    خنک سازی توسط غوطه ور سازی درون آب
•    کاهش حرارت اضافی
•    سیستم تابش دهنده حرارت و منتقل کننده آن
•    Heat Pipes
•    Phase-change cooling
•    Peltier cooling or TEC

فلزهای مختلف وقتی به دو اتصال متفاوت متصل می‌شوند، ولتاژ بسیار کمی را اعمال می‌کنند. اگر دو مفصل در دماهای متفاوتی باشند این تاثیر به عنوان تاثیر سیدبک مشهور است. این اساس و پایه تئوری TEC می‌باشد. عکس این تئوری سال‌ها بعد توسط Jean Peltier کشف شد که به عنوان تاثیر پلتیر مشهور است.
پس مشاهده می‌شود که لوله‌های حرارتی جهت خنک سازی در کامپیوتر‌ها نیز کاربرد فراوان دارند. این لوله‌ها لوله‌های توخالی هستند که حاوی سیال منتقل کننده حرارت می‌باشند. وقتی که مایع در قسمت گرم لوله تبخیر می‌شود، حرارت را با خود به قسمت سرد لوله منتقل می‌کند و در آنجا مایع چگالش می‌یابد و دوباره به قسمت گرم باز می‌گردد (تحت نیروی مویینگی).
به این ترتیب لوله‌های حرارتی رسانایی حرارتی بسیار بالاتری نسبت به مواد جامد دارند. برای استفاده در کامپیوتر‌ها منبع جاذب حرارتی روی CPU، به یک رادیاتور بزرگ‌تر جاذب حرارت متصل شده است. از اتصال این دو منبع جاذب حرارتی فضای خالی ایجاد می‌شود که یک لوله حرارتی بزرگ ایجاد می‌کند که حرارت را از CPU به رادیاتور منتقل می‌کند که توسط روشهای مرسوم خنک می‌شود.
این روش گران تمام می‌شود و معمولا وقتی مورد استفاده قرار می‌گیرد که فضا تنگ باشد (مثل لپ تاپ‌ها) ویا اینکه محیطی کاملا ساکت و بی‌حرکت مورد نیاز باشد مثل کامپیوترهایی که برای ضبط زنده موسیقی در استدیو کاربرد دارند

۲-۸-۴ لوله‌های حرارتی دیناترون:    
یک سیستم لوله حرارتی می‌تواند موثر از طول لوله گرمایی، نوع سیالی که در آن مورد استفاده قرار می‌گیرد، نوع فتیله بازگرداننده و تعداد خمش‌های موجود در لوله حرارتی باشد.
تکنولوژی لوله‌های حرارتی دیناترون سالهاست که به عنوان سیستم خنک کننده کامپیوترهای لپتاپ مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع لوله‌های حرارتی کوچک با ساختاری فشرده و با وزنی سبک، امکان کار در شرایط سخت و مورد نیاز لپ تاپها‌ها رافراهم می‌سازد.

ویژگی‌ها:
•     با ایجاد حداقل اختلاف دمایی، رسانایی حرارتی بالایی راتامین می‌کند
•    نسبت به حرارت بسیار سریع عمل می‌کند
•    اندازۀ کوچک و وزن کم
•    تنوع زیاد در شکل
•    بدون نیاز به منبع الکتریکی و نگهداری رایگان
•    اندازه و هزینه کلی سیستم را کاهش می‌دهد

اگر لوله حرارتی دارای یک شیب دائمی باشد که انتهای گرم پایین‌تر باشد، هیچ آس‌تر و فتیله درونی نیاز نمی‌باشد چون سیال منتقل کننده حرارت خود به سمت پایین لوله حرکت می‌کند. این نوع لوله حرارتی بعد از جاکوب پرکینز با نام لوله پرکینز معروف است.
با توجه به بالا بودن نرخ انتقال حرارت توسط لوله‌های حرارتی، شار حرارتی که برای آن‌ها به ثبت رسیده حتی بیش از ۲۳۰ MW/m۲ نیز بوده است. (یعنی تقریبا ۴ برابر فلاکس حرارتی در سطح خورشید)
سطح کنترل فشار کل داخل لوله‌های حرارتی می‌تواند توسط کنترل مقدار سیال منتقل کننده حرارت، کنترل شود. به عنوان مثال آب وقتیکه در فشار ۱ atm تبخیر می‌شود، ۱۶۰۰ بار منبسط می‌شود. اگر ۱/۱۶۰۰ لوله حرارتی از آب پر شود، وقتی که همه سیال تبخیر شود، فشار ۱ atm خواهد شد. اگر سوالی مطرح شود که اگر فشار ایمن داخل لوله حرارتی ۵ atm باشد، حجم سیال مورد نیاز چقدر است پاسخ داده خواهد شد که مقدار آب مورد نیاز ۵/۱۶۰۰ حجم کل می‌باشد.
لوله حرارتی مسطح باریک (منتشر کننده حرارت) دارای اجزا اصلی لوله‌های حرارتی لوله‌ای می‌باشد. مزیت این سیستم‌ها نسبت به لوله‌های حرارتی از نوع لوله‌ای در این است که حرارت را در دو بعد منتقل می‌کنند در حالیکه سیستم لوله‌ای حرارت را فقط در یک بعد منتقل می‌کند. چون حرارت را در دو بعد منتقل می‌کنند، بازده و کارایی حرارتب بالایی دارند در نتیجه نسبت به مدل لوله‌ای خود نازک‌تر می‌باشند. کاربرد این نوع لوله‌های حرارتی در شرایط با حساسیت بالا مثل کامپیوتر‌های لپ تاپ می‌باشد

مکانیسم:
وقتیکه یک انتهای لوله حرارتی حرارت داده می‌شود، سیال درونش که در آن انت‌ها قرار دارد تبخیر می‌شود و فشار بخار محفظه لولۀ حرارتی افزایش می‌یابد. گرمای نهان تبخیر بوسیله عمل تبخیر سیال جذب سیال می‌شود و دما را در انتهای گرم لوله کاهش می‌دهد. فشار بخار سیال گرم در قسمت گرم لوله حرارتی بیشتر از فشار بخار تعادلی سیال چگالش یافته در قسمت سرد لوله می‌باشد. و این اختلاف فشار نیرو محرکه‌ای است برای انتقال جرم سریع به ناحیه سرد لوله که بخار چگالش می‌یابد وسیال گرمای نهان خود را در این ناحیه آزاد می‌کند و انتهای سرد لوله را گرم می‌کند.
گازهای غیر قابل چگالش مانع جریان یافتن بخار می‌شوند و کارایی لوله حرارتی را کاهش می‌دهند مخصوصا در دماهای پایین که فشار بخار‌ها هم پایین هستند. سرعت حرکت مولکول‌ها در گاز تقریبا مثل سرعت صوت می‌باشد و در غیاب گازهای غیر قابل چگالش، سرعت انتقال در لوله حرارتی افزایش می‌یابد. در عمل سرعت بخار در لوله حرارتی وابسته به نرخ چگالش در انتهای سرد لوله است. مایع چگالش یافته سپس به انتهای گرم لوله جریان می‌یابد. اگر لوله حرارتی کمی متمایل به عمود باشد سیال توسظ نیروی گرانش زمین باز می‌گردد ولی اگر لوله حرارتی حاوی فتیله باشد سیال توسط خاصیت مویینگی باز می‌گردد.
وقتی که لوله حرارتی می‌سازیم نیازی نیست که درون آن خلا ایجاد کنیم تنها یک جوش ساده سیال درون آن قبل از اینکه تبخیر شود تمام گازهای غیر قابل چگالش را از درون لوله حرارتی تخلیه می‌کند و سپس انتهای انرا پلمپ می‌کنند.

این متن ناقص است برای مشاهده متن کامل آن را دانلود نمایید.

در صورت خراب بودن لینک دانلود " در قسمت نظر دهید " به ما اطلاع دهید تا مشکل را رفع کنیم

حجم فایل : 520 کیلو بایت | فرمت فایل : Doc | زبان : فارسی

دانلود مستقیم | پسورد فایل : kimiagari.ir

گزارش کارهای آز مکانیک سیالات - جمعه سیزدهم مرداد 1391
گزارش کار اندازه گيري دبي به كمك وسايل اندازه گيري - جمعه سیزدهم مرداد 1391
کلمه شیمی یعنی چی؟؟ - جمعه سیزدهم مرداد 1391
زندگینامه آلبرت انیشتین+ عکس رنگی! - جمعه سیزدهم مرداد 1391
معرفی سایتی در زمینه مواد شیمیایی - جمعه سیزدهم مرداد 1391
معرفی کامل رشته شیمی محض و کاربردی - جمعه سیزدهم مرداد 1391
دانلود کتاب تشریح مسائل مکانیک سیالات استریتر - پنجشنبه دوازدهم مرداد 1391