
热管散热器正常工作的必要条件
热管散热器现在对于我们来说已是非常之熟悉,它在PC散热得到了广泛普及的应用,其原理也很好理解,是一种利用相变过程中要吸收/散发热量的性质来进行冷却的技术。
热管散热器工作流程示意图
典型的热管由管壳、吸液芯和端盖组成,将管内抽成一定负压后充以适量的工作物质(工质),使紧贴管内壁的吸液芯毛细孔中充满液体后加以密封。当热管一端受热时毛细芯中的工质蒸发汽化,蒸汽在微小压差下流向另一端放出热量后凝结成液体,液体再沿多孔材料借助毛细力和重力流回蒸发端,如此循环不断传递热量。
热管散热器的基本构造
一般来说,热管散热器中的工质需要根据工作温度区间进行选择,对于PC散热,考虑到成本因素,厂商们一般选择的是纯水和部分添加剂。不过看到有同学说,我剪开热管为什么没有看到液体?
实际上热管散热器里的工质是很少的,过多的话会引发液体阻塞现象,导致冷凝端无法正常工作,当然过少也不好,流体无法将毛细结构孔隙填充,造成热管蒸发端局部干燥。热管的直径、毛细结构、热管长度都会直接影响到液体的填入量。最常见的直径6mm长度15cm的热管其工质装填量大约为0.5毫升,而且都填充在毛细孔中,所以就算剪开热管也不会看到有液体流出。
著名科学家提到了热管散热器正常工作的必要条件:
热管散热器内的流体流动属于汽-液两相逆流流动,其中蒸汽从蒸发段流向冷凝段会产生压力降△Pv,冷凝液体从冷凝段流回蒸发段会产生压力降△Pl,而重力场对液体流动也会产生压力降△Pg(可以是正值,是负值或为零,视热管在重力场中的位置而定)。△Pl+△Pv+△Pg形成了工质回流的阻力,而热管中工质的循环动力是靠毛细吸液芯结构与工作液体产生的毛细压头,也就是△Pc。