Consideraciones y preguntas para un tubo de calor DIY; ¿Cómo elegir un fluido de trabajo?

Question

I plan para la construcción de un DIY de la tubería de calor! Para obtener más información sobre lo que es un tubo de calor es, véase Wikipedia.

Me gustaría usarlo para enfriar una computadora de escritorio de la tarjeta gráfica que tengo. Estoy teniendo problemas para decidir cómo elegir el fluido de trabajo de la tubería. I plan para la construcción basado en este diseño. El uso de la gravedad para retornar el fluido hasta el extremo caliente.

Fluido de trabajo consideraciones

Mi tarjeta gráfica consume 250 watts a 100% de carga y de 15 a 20 vatios en reposo, la temperatura máxima es de 90º Centígrados y la temperatura en idle es de 30º Centígrados.

• ¿Cómo se traduce esto a una elección del fluido de trabajo? Quiero suponer que el líquido tiene una temperatura de transición de fase sólo inferior a la de la temperatura de funcionamiento más baja de la tarjeta, que puede ser cambiado por basado en la PV=nRT la ley? Así que sólo sea cual sea la sustancia hierve entre 30–90ºC en función de la presión en la tubería?

• ¿Cómo puedo decidir qué cantidad de líquido a utilizar? Tan largo como el tubo se llena con sólo el vapor del fluido de trabajo a la presión adecuada, entonces la única cantidad de líquido que necesita ser suficiente para cubrir el área de la superficie del punto de ebullición en el extremo caliente? Sería una buena idea añadir un poco más?

Answer 1

El modelo matemático de un tubo de calor en el equilibrio es bastante complicado. Ya que si la diferencia de temperatura entre el calor y el frío extremo aumenta, la transferencia de calor debe demasiado. Esto aumentará la presión interna, ya que el tubo es un sistema cerrado y la evaporado el líquido intenta ocupar más espacio. Sin embargo, el volumen en el interior de la tubería podría aumentar cuando aumenta la temperatura, el punto de ebullición de un líquido aumenta con la presión y el calor de evaporación caerá con la presión. El estado gaseoso, probablemente puede ser aproximada con la ley del gas ideal siempre y cuando la temperatura y la presión no va a llegar a lo alto. Pero aún no hemos comenzado sobre el flujo de gas/líquido.

Pero su principal pregunta es acerca de cómo elegir el fluido de trabajo. Esto dependerá de que la presión de funcionamiento que desea utilizar, ya que el agua también puede ser usado a baja presión para que hierve a una temperatura más baja. Pero de trabajo diferentes fluidos podría afectar a la efectiva punto de ebullición cuando la transferencia de calor es mayor. Supongo que le gustaría que esta aumenta a medida que la velocidad posible, que se mantendrá por debajo del 90C para la transferencia de calor como sea posible?

Answer 2

Usted puede encontrar información sobre los fluidos de trabajo aquí

A partir de la tabla, los rangos de trabajo son:

El amoníaco 213-373

Freón 21 233-360

Freón 11 233-393

Pentano 253-393

Freón 113 263-373

La acetona 273-393

El metanol 283-403

Flutec PP2 283-433

El etanol 273-403

Heptano 273-423