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气泡泵

2024-10-18 来源:威能网


气泡泵

气泡泵是靠热能驱动产生的蒸汽泡的升力在系统中产生流体流的热输送装置。

这种热输送装置是具有存放从升温到高温的热交换用循环溶液和热交换用循环溶液产生相变后的高温蒸汽的热交换循环溶液存放容器。该容器设有溶液送出口和气液二相流体送入口,溶液送出口和气液二相流体送入口之间连接循环溶液输入管,该循环溶液输入管包含连接到上述溶液送出口的溶液溶液送出管、贯通热交换循环溶液存放容器内的容器内管及连接于上述气液二相流体送入口的气液二相流体送入管。在溶液送出管设置显热散热交换器,在气液二相流体送入管设置加热热交换器。循环溶液输入管内的溶液,在显热散热交换器和加热热交换器的作用下产生密度差,当加热热交换器的热负荷增加时,溶液吸收热量产生气泡和蒸汽,上升到液体的界面上方,使容器内的压力增大,这样就可以不使用外部动力就可利用溶液进行循环,朝任意的方向传热。

气泡泵就是真空容器中的溶液在外部热源作用下产生气泡,气泡上升到液体界面上方,使系统产生压力,使在显热散热交换器和加热热交换器的作用下产生密度差的溶液在不使用外部动力就可利用溶液进行循环朝任意的方向传热。

在akasa公司的产品说明文件中,对“气泡泵”有着这样的描述:

“Revo is a totally new class of CPU cooler powered by ‘bubble-pump’ technology.Revo has been developed by Akasa (Europe). At the heart of the cooler is SilentFlux™ a technology developed in Denmark. SilentFlux® utilises a unique dual-component coolant to drive the bubble pump. This product and its patented technology is unique to Akasa.

Revo marks a revolution in the development of Silent CPU cooling: it is quieter

and more efficient than heatpipe coolers, significantly cooler than conventional heatsinks and easier to fit (and safer) than watercoolers.

Revo does not use a conventional heatsink. At the heart of this technology is a ‘bubble pump’ (no moving parts, dual component fluid) which silently shifts heat instantly to an aluminium eight port radiator with approximately 1200cm sq. of profiled fine fins that rapidly dissipates heat. Due to the high thermal efficiency the fan can operate at low speeds, effectively eliminating fan noise. ”

理论剖析:

"泡沫泵"也好"气泡泵"也罢,终究没有离开无源驱动散热这个范畴,"泵"在这里也只是个形容词,或者更准确的说,名词只是为了躲避专利追究而已。

我们回顾一下热管界对其工作原理的描述:

其一:脉动热管的结构和工作原理

脉动热管是上世纪90年代出现的一种新型热管,其概念最初由日本人Akachi提出,基本形式有两种Looped PHP和Unlooped PHP,如下图所示。脉动热管的管径很小(内径一般在0.5~3mm),内部抽成真空,充注一部分工作液体,工作液体在表面张力的作用下在管内形成长度不一的液柱和气塞,充人管内的工作液体的体积与脉动热管的内容积之比称为充灌率FR。脉动热管中常用的工质有水、甲醇、乙醇、氟里昂等。

(a) Looped PHP (b )Unlooped PHP

图 示 脉动热管的两种基本形式

脉动热管工作时加热段和冷却段分别在管段两端,一般情况下,加热段在下部,冷却段在上部,中部为绝热段,绝热段可省略。对于图1中的两种形式,从其结构上可以看出Looped PHP整个管路形成封闭环路,工作液体能在其中循环流动,而PHP的管路则是断开的,工作液体不能循环流动,目前在研究和应用中所涉及到的多是Looped PHP,本文也主要对Looped PHP进行讨论。

其工作原理是:脉动热管管内的液柱和气塞在加热段被加热膨胀,同时因沸腾产生的大量气泡推动液柱和气塞从加热段向冷却段运动,液柱和气塞在冷却段被冷却,这样形成气塞与液柱在加热段与冷却段之间的运动,实现热量的传递。。。。

其二:回路热管的结构和工作原理

回路热管(Loop Heat Pipe,LHP)是由俄罗斯科学家Yu.F.Maidanik教授所发明的一种传热装置。它利用蒸发器内的毛细芯产生的毛细力驱动回路运行,利用工质的蒸发和冷凝来传递热量,因此能够在小温差、长距离的情况下传递大量的热量,是一种高效的两相传热装置。

图示 回路热管的示意图

回路热管由蒸发器、蒸汽段、冷凝器、回流段、补偿室五个部分组成,如图І所示。其中,在蒸发器内部有一组毛细结构(Wick Structure)。在蒸发器内壁或者毛细结构上有许多蒸汽槽道,如图І的A-A截面所示。其基本的工作原理是:毛细结构本身可以将液态往上吸,使得毛细结构充满工质液体,而当蒸发器被加热时,毛细结构也被加热,毛细结构中的液体便会蒸发成气体,并通过蒸汽槽道沿着蒸汽段到冷凝段,同时带走了热量;而在冷凝段中,气体被冷凝成了液体,释放出潜热;而毛细结构的毛细力再使液体沿着回流段回流到补偿室,并到达毛细结构。如此形成了一个工质的流动循环和热量传递过程。补偿室的作用主要是启动的时候容纳在蒸汽段和冷凝段的液体,并且在运行时防止液体来不及回流造成蒸发器干涸。

回路热管试验产品

综上所述,‘bubble-pump’实际上还是heat pipe 的一种,通称为“热管”只不过冠一个更有卖点的名字而已,有关“回路热管”及“脉动热管”的技术文章,读者可以到晨怡热管网站:http://china-heatpipe.net进行关键词搜索,相信会对您有所帮助!

无须质疑,akasa公司的热管散热器,样子做得还是非常漂亮的。。。。

07年下半年,Akasa推出的REVO,一个宣称为十分革命性的散热器。

TechPowerUp曾经做出一份相当详细的评测。

可惜可能由于REVO仍然出于开发阶段的原因,TechPowerUp并没有给这款散热器很好的评价。主要的问题是和CPU接触的表面的打磨十分差,和同价位的散热器有一定距离。TPU给出的评语是:

优点:

1.轻量

2.容易安装

3.起码比原装散热器效果好

缺点

1.CPU接触面没有经过打磨

2.风扇全速时候噪音较大

3.和同价位的散热器相比散热性能较差

4.贵

估计这主要是由于REVO不是正式产品的原因,诸多的不完善影响了散热器的表现。以下是来自TPU完整对气泡泵的测评:

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