Создание гибких тепловых трубок

[Kutush]

Создание гибких тепловых трубок

Хотелось бы обсудить возможность создания гибких тепловых трубок из подручных материалов.

Тепловые трубки дороги и доставать их геморно. Они неудобны - гнуть их трудно - того гляди сломаешь. Монтировать систему на жёстких тепловых трубках неудобно, трудоёмко и долго. Выходом была бы гибкая тепловая трубка из подручных материалов.

Мне она представляется такой.
Взять две длинных (по длине трубки 10-30 см) пружины разного диаметра, во внутреннюю (с меньшим диаметром) пружину забить жидко-(водо)-вод (например, стекловолокно), поместить эту пружину внутрь другой, пространство между первой и второй будет паровод. На концах медные колпачки 3-5 см. Всё это заливается жаростойким гибким герметиком.

Проблемы:
Внутренняя жидкость.
Если давление атмосферное, то нужно использовать жидкость с темп. кипения примерно 40 гр.Цельсия.
Если заливать воду, то надо придумать метод заклёпки такой трубки при низком давлении (разрешимо).
Если в трубке низкое давление, насколько оно будет изменяться при изгибах? (Вроде сильно не должно, при изгибах понижается).

Люди с прямыми руками, что скажете? .

 

[Hacker]

http://www.casemods.ru/section10/item214/
http://casemods.ru/section15/item209/
подробное описание, почему нельзя сделать это вручную, а тем более вдомашних условиях...
дело в том что там откачен воздух(что само по себе делается только на специально оборудованных заводах), и второе там специальныц провод внутри "фитиль" так сказать, тоже довольно сложно изготовляемый, да и раствор, с такими компонентами,. ну я не химик, так что думую сложно соблюсти пропорции..
а вот достать такие трубки из других кулеров, можно, и в этих статьях описано как...

 

[Kutush]

Вот не ожидал услышать такой ответ на этом сайте!

Во-первых, гибких тепловых трубок не существует в природе, так что "извлечь" их неоткуда. Во-вторых, это неинтересно - знать почему что-либо невозможно, интересно знать как то или иное можно было бы осуществить. Многие из разработок, описанные на этом сайте, тоже подпадают по категорию "невозможно", единственный довод против этого "но ведь кто-то же это сделал".

В моём предыдущем посте показаны пути и по "фитилю" и по раствору. Мне бы хотелось услышать какие-нибудь дельные замечания по этому вопросу. Думаю, интерес к подобным вещам есть.

 

[Hacker]

сорри, мы наверное друг-друга не поняли.. до меня только сейчас дошло, вы хотите создать трубки в виде верёвок? так чтоб можно было в любой момент в узилок завязать? если так, то я пас.... тут уж что то из рода фантастики, хотя фиг знает, может где то в НИИ, такое и придумали, но уж точно в промышленности пока нет...

то что вы предложили, использовать( в предыдущем посте), стекловолокно( я так понимаю, подобие медецинской капельницы), так это пока, даже смешно..я не принял эту фразу даже во внимание( сорри).. ведь теплоотдача у пластика или стекла, такая, что у вас процессор сгорит раньше, чем в такой трубке жидкость нагреется.. пока самый лучший материал, что имеется для этих целей , это медь.. когда медь(со всеми качествами теплоотдачи), сделают гибкой как стекловолокно (кстати оно не такое уж и гибкое...), вот тогда и будем думать о таких трубках...
это моё мнение,.. пока..
А вот если вы следите за развитием технологий , в этой области, .. то должны знать, что сейчас существуют трубки, наполненные специальной магнитной жидкостью( у нас в новостях где то даже есть темка про это), так вот процесс охлаждения , будет в таких магнитных трубках, производиться не вентиляторным радиатором, а обычным магнитом, им же и будет создаваться движение жидкости внутри трубки... нагреваясь, жидкость намагничевается, и притягивается к магниту, там происходит реакция охлаждения, и отталкивания от магнита, и так бесконечно... этот процесс в науке даже как то называется( сложное для меня слово).. и уже есть промышленные разработки.. так же , такие трубки не будут потреблять энергии(в связи с отсутствием каких либо потребителей, вентилятор, реле, электромагнит.. ) , а значит будут широко использоваться в переносных устройствах, требующих охлаждения....

Да и незачем, делать радиатор гибким, прикрутил его к чипу, и всё...

 

[Biggi]

О! единомышленники стали появляться Сорри, проглядел топик.

Пытались мы делать тепловые трубки. Ничего толком не получилось... Проблема комплексная. Дело даже не только в непростой технологии, а в трудностях с компонентами, например с трубками. Нет их тонкостенных в продаже...

Далее по пунктам:
Внутренняя жидкость. - рабочее тело - вода Буржуи используют (якобы) какие-то добавки, но это похоже, враньё. На вкус - вода.
Если давление атмосферное, то нужно использовать жидкость с темп. кипения примерно 40 гр.Цельсия. - это уже не тепловая трубка будет, а термосифон. Штука рабочая, делали, всё получается.
Если заливать воду, то надо придумать метод заклёпки такой трубки при низком давлении (разрешимо). - Не только в заклёпке дело... трудность в откачке воздуха...
Если в трубке низкое давление, насколько оно будет изменяться при изгибах? (Вроде сильно не должно, при изгибах понижается). - никак. Главное - не изменять геометрию (сечение)

 

[Mortis]

ИМХО, проще не мучиться и сделать гибкий термосифон (на overclockers.com есть описание). Благодаря гибкости средней части вряд ли будет проблемой пристроить радиатор выше теплосъемника. Остается только с ваккумированием что-то придумать.

 

[Hacker]

да ну... фууу... уродски выглядит.. прямо таки парад монстров.... чё неужели жалко потратить немного денег, на HeatPipe... куда приятнее будет выглядить....

 

[Kutush]

Речь идёт именно о гибкой тепловой трубке! Насколько я понял, термосифон - это упрощённая тепловая трубка.

Давайте немного ликбеза, а то я чувствую некоторое непонимание.

Эффект передачи тепла в тепловой трубке осуществляется при условии, что нагреватель (один конец трубки) имеет температуру выше кипения рабочей жидкости, холодильник (другой конец) ниже. Соотвественно, на одном конце трубки идёт испарение жидкости, на другом конденсация. Трубка наполнена насыщенным паром рабочей жидкости - таким образом тепло передаётся практически мгновенно (со скоростью звука). Единственное ограничение - это подвод рабочей жидкости к нагревателю. При термосифоне подвод осуществляется силами гравитации (жидкость стекает вниз), в более общем случае используется капиллярный эффект, основанный на силах поверхностного натяжения. Жидкость преодолевает гравитацию, поднимаясь вверх по "фитилю".

Зачем нужно низкое давление?
При понижении давления температура кипения воды снижается.
Р, кПа (кгс/см2) : темп. кипения °С
0 (0) : 100
-70 (-0,7) : 69
-75 (-0,75) : 65
-80 (-0,8) : 60
-85 (-0,85) : 52
-90 (-0,9) : 45
-95 (-0,95) : 30

Таким образом, чтобы вода закипела при 30 градусах Цельсия, нужно понизить давление на 0.95 атмосферы (0.05 атм. в трубке), вода закипит при 45 градусах при давлении 0.1 атм.

Почему именно вода? Много причин. Её легко достать. У ней уникально большие теплота испарения и поверхностное натяжение. Минус - низкое давление в тепловой трубке.

Присадки к воде в тепловых трубках, я думаю, понижают температуру кипения и повышают поверхностное натяжение + уменьшение коррозии.

Как сделать колпачки? В медном пруте (толстой медной проволке) высверлить с торца отверстие нужного диаметра. Затем на токарном станке снять верхний слой до нужного диаметра (или наоборот, но по-моему, сначала лучше сверлить). Т.к. колпачки по краям такой трубки не нужно делать большие (4-5 см) то никаких трудностей быть не должно.

Какой использовать фитиль? Самое простое - промокательная бумага. Вата. Стекловолокно я предложил из-за его огнеупорности и устойчивости к корозии, но в нашем случае температуры небольшие, так что я думаю использовать его не нужно, к тому же оно опасно - работать с ним сложно.

Откачка воздуха.
Т.к. это не высокое давление, а низкое, по создать бокс для него несложно - можно сделать его из толстого плексиглаза. Из него выкачивается воздух с помощью помпы (я такие видел в лабораториях - достать можно). Контролируется всё это датчиком давления.

 

[Biggi]

Термосифон, насколько я знаю, от тепловой трубки отличается лишь отсутсятвием ыитиля и атмосферным давлением.., я прав? Вообще, термосифон элементарным образом паяется, обычным паяльником из медной жести...

Kutush, да вроде всё верно... Вода - из за её теплоёмкости, в первую очередь...
Методов откачки много. Можно компрессором какими-то(хоть от холодильника), на оверах один чел нагревом пробовал. Результат так себе.
Мы делали компрессором, и ещё одну хтрую штуку придумали. Здоровым шприцом старого образца Очень неплохо.

Откопал старые фотки, которые делал когда пытались тепловые трубки сами делать. Это мы изобретали вальцы для конца трубки. После запаивали плазморезкой Трубка 6мм, обычная с хоз-рынка.

Со шприцом фоток не нашел, мы его разбили случайно

Народ, я вот о чём подумал... а нафига гибкость??? может наоборот жескости добавить в конструктив Звучит немного тупо, сейчас поясню. Лично я интересовался гибкими тепловыми трубками по причине неудобства демонтажа процессорного блока, когда процессор надо поменять.. конструкция мягкая - есть риск трубки повредить. Так вот, появилась рацуха сделать связь блоков жесткой. Как именно - пока не придумал, шарнир какой-то регулируемый надо выдумать...

 

[Hacker]

Biggi как в ноутах,.... это уже не рацуха... ведь в ноутах почти всегда делают , либо толстенные трубки, либо несколько тонких, вешают на каркас.. фотку позже кину, или посмотрите на МОЁМ Апгрейде...

 

[Biggi]

Hacker, в ноутах всё серийное, там не приходится тепловые трубки подгибать "по месту". В нашем случае надо шарнир выдумывать какой-то...

 

[Kutush]

Термосифон, насколько я знаю, от тепловой трубки отличается лишь отсутсятвием ыитиля и атмосферным давлением.., я прав?

Я думаю, что просто отсутствием фитиля. То есть для доставки рабочей жидкости в зону испарения в термосифоне используется гравитация.

Kutush, да вроде всё верно... Вода - из за её теплоёмкости, в первую очередь...

Не совсем так - из-за высокой теплоты парообразования, т.к. эффект основан именно на испарении.

Методов откачки много, на оверах один чел нагревом пробовал. Резалт так себе.

Имеете ввиду вот это: http://www.overclockers.ru/lab/15686.shtml ?
Блин! +5!!! Очень красивое решение. Доводим до кипения и перекрываем. Жидкость остывает, давление падает до давления насыщенного пара. И никакого бокса!

Народ, я вот о чём подумал... а нафига гибкость???

Так гибкость абсолютная. То есть, трубка в средней части сделана ИЗГИБАЮЩЕЙСЯ. Как обычный резиновый шланг. Тогда процессорный теплоотвод привинчивается отдельно к плате, а радиатор привинчивается отдельно к корпусу (или к чему угодно). При замене проца отвинчивается теплоотвод от проца, отодвигается в сторону (спокойно висит на тепловых трубках), проц меняется, на него устанавливается теплоотвод и привинчивается к плате, т.е. при использовании гибких ТТ демонтировать радиатор при замене проца не нужно!
А если сделать проц.теплоотвод из основания кулера, тогда его вообще можно пристёгивать как обычный кулер.

Я себе представляю гибкую ТТ как обычнуй резиновую трубку с медными колпачками на концах. Она изгибается как обычная резиновая трубка. В чём и идея!

Да, идеально было бы:

до меня только сейчас дошло, вы хотите создать трубки в виде верёвок? так чтоб можно было в любой момент в узилок завязать?

 

[Biggi]

Да, имел в виду именно ту статью на Оверах, ссылку не помнил просто. Решение так себе... НО, практически первый опыт в рунете!

"Я себе представляю гибкую ТТ как обычнуй резиновую трубку с медными колпачками на концах." - Вопрос зачем такой изврат? Однозначно пострадает надёжность этакой тепловой "трубки".
Уверен, все такие мысли пропадут с изготовлением бесшумного компа Или это не для компьютера?

 

[Kutush]

Решение так себе...

Не согласен, такое решение мне очень понравилось! Вообшем это то же самое, что и откачивать воздух, только с другого конца. Воздух откачивают до тех пор, пока вода не закипит, а можно наоборот, заставить воду закипеть и закрыть - очень красиво, мне просто эстетическое удовольствие это решение доставляет.

В вышеупомянутой статье есть небольшие ошибки, но сам способ получения низкого давления - проще не придумать. Это может упростить и изготовление гибкой ТТ. Возможно, достаточно будет действительно взять резиновый шланг с толстыми стенками.

Уверен, все такие мысли пропадут с изготовлением бесшумного компа Или это не для компьютера?

В первую очередь для компьютера. Да и для чего угодно. Интересно было бы создать технологию.

 

[Biggi]

Расчёты подсказывают, что при таком методе создаётся не достаточное отрицательное двление, на практике это подтверждается... да и возникают трудности с получением нужного объёма рабочего тела.

Kutush, Вы делали обычные тепловые трубки? Я делал, точнее пытался... Даже обычную сделать самому не получается, с боле менее пригодными параметиами... Про гибкие даже и думать боюсь даже если отвлечся от проблем сочленения вакуумного толстостенного шланга с медными наконечниками.
Но, попробовать было бы интересно

 

[Kutush]

Расчёты подсказывают, что при таком методе создаётся не достаточное отрицательное двление, на практике это подтверждается...

Как говорил Станиславский "не верю"
Давление в трубке: парциальное давление воздуха + парциальное давление паров рабочей жидкости. Парциальное давление паров зависит от температуры, воздуха - постоянно. То есть задача избавится от воздуха. При испарении 18 гр. воды (1 моль) образуется 22.4 литра пара, если примерно то 1 кубик (куб см.) воды = 1 литру пара. Пусть объём трубки 20 кубиков (0.02 литра). Вода, испаряясь, превращается в пар и выталкивает воздух их трубки. Довольно сложно оценить оставшийся в трубке воздух, т.к. при интенсивном кипении воздух плохо перемешивается с паром и первым покидает трубку. Предположим, что воздуха останется ничтожно мало после того, как из трубки выйдет 5-ти кратный её объём. Это 0.1 литра, то есть надо испарить 0.1 гр. воды, что вполне реально. Для 10-ти кратного объёма 0.2 гр.

Есть проблема, если трубка имеет сложное внутреннее устройсво. Воздух может задержаться во всяких пустотах и не увлечься паром. Видимо трубку надо будет полностью заполнять водой перед нагревом. И переворачивать вверх ногами открытым концом в сосуд с водой. Закипевшая вода вытолкнет лишнюю воду.

Вообщем, проблема разрешима...

Какой у вас был шприц? Предположим, 200 кубиков. Откачивая воздух с его помощью вы не сможете уменьшить количество воздуха меньше чем 0.1 первоначального количества, а это 0.1 атмосферы.
При шприце в 1000 кубиков теоретически можно уменьшить количество воздуха до 0.02, что более-менее приемлемо.

да и возникают трудности с получением нужного объёма рабочего тела.

Согласен, но тоже разрешимо.

Kutush, Вы делали обычные тепловые трубки?

Нет, я ещё никаких ТТ не делал. Вот начал разбираться в проблеме и подумал: а почему, собственно, их не делают гибкими?

 

[Hacker]

ёлы палы, скоро на компы паравозы встраивать начнёте.. хоть немного того что уже есть в промышленности, используйте... а то так паровые котлы делать будете из процессоров...

 

[Biggi]

Kutush, лично я не большой спец по расчётам, их Алекс делал... Шприц и был 200гр всего - хватало для короткой 6мм трубочки.

В термостатах и реле давления применяются трубчатые гофры из нержавейки. Самые тонкие, которые я видел, примерно с палец толщиной. Может и тоньше бывают... Имхо резиновый шланг совершенно не подходящая штука.

 

[Mortis]

Biggi
Бывают пластиковые гофрированные шланги, к примеру в инжекторных бензонасосах. 6 атмосфер держат .

 

[Kutush]

Имхо резиновый шланг совершенно не подходящая штука.

Не согласен. В чём весь прикол - стенки трубки не должны жёстко держать давления! До меня эта мысль дошла после того, как я прочитал про создание низкого давления путём кипячения. Задача создания ТТ на самом деле - не создать низкое давление, задача на самом деле заключается в том, чтобы избавится от примесей, т.е. в тепловой трубке должны содержаться ТОЛЬКО насыщенные пары рабочей жидкости. При падении температуры давление насыщенных паров падает (пары конденсируются) до нужного значения (при 30 гр. ~ 0.05 атм.

Разница между внутренним и внешним давлением компенсируется поперечной деформацией резинового шланга. Резина, она только на растяжение хорошо деформируется, а вот на сжатие - совсем не то. Так что толстостенный шланг разницу давлений должен держать (а она небольшая - не превышает одну атмосферу). К тому же, если использовать внутри пружину, можно вообще ограничится тонкостенной трубкой - главное, чтобы была герметичность.