1. Xem xét cấu trúc và kích thước kênh
Số lượng và hình dạng kênh: Số lượng kênh trong ống phẳng vi kênh có thể ảnh hưởng đến hiệu suất truyền nhiệt. Nói chung, việc có số lượng kênh lớn hơn có thể làm tăng diện tích truyền nhiệt nhưng cũng có thể làm tăng sức cản của chất lỏng. Các hình dạng kênh phổ biến bao gồm hình chữ nhật, hình elip, v.v. Các kênh hình chữ nhật tương đối dễ xử lý và lắp ráp, trong khi các kênh hình elip có thể tối ưu hóa tốt hơn các điều kiện dòng chất lỏng trong một số trường hợp nhất định. Ví dụ, trong bình ngưng điều hòa không khí ô tô, hãy chọn các ống phẳng có hình dạng và số lượng kênh thích hợp dựa trên các nhu cầu làm mát khác nhau và hạn chế về không gian.
Kích thước kênh: Kích thước chiều cao và chiều rộng của kênh xác định tốc độ dòng chảy và vận tốc của chất lỏng. Kích thước kênh nhỏ hơn có thể tạo ra tốc độ dòng chảy cao hơn cho chất lỏng, từ đó nâng cao hiệu quả truyền nhiệt, nhưng nó cũng dễ bị tắc nghẽn. Việc lựa chọn cần phải dựa trên các đặc tính chất lỏng cụ thể (chẳng hạn như độ nhớt, hàm lượng tạp chất, v.v.) và yêu cầu về lưu lượng. Đối với chất lỏng chứa các hạt nhỏ, kích thước kênh phải được tăng lên một cách thích hợp để tránh tắc nghẽn hạt.
2. Lựa chọn dựa trên đặc tính vật liệu
Độ dẫn nhiệt: Độ dẫn nhiệt của vật liệu là yếu tố then chốt. Vật liệu dẫn nhiệt tốt có thể cải thiện hiệu suất truyền nhiệt. Nhôm là vật liệu thường được sử dụng cho ống phẳng vi kênh, vì ống phẳng vi kênh có độ dẫn nhiệt cao và có thể truyền nhiệt từ chất lỏng sang môi trường xung quanh hoặc các phương tiện khác một cách hiệu quả. Đối với các ứng dụng đòi hỏi hiệu suất truyền nhiệt cao, chẳng hạn như hệ thống làm mát của sản phẩm điện tử, có thể chọn ống phẳng làm bằng đồng hoặc vật liệu hợp kim đồng có khả năng dẫn nhiệt tốt hơn.
Chống ăn mòn: Nếu chất lỏng tiếp xúc với ống phẳng bị ăn mòn thì khả năng chống ăn mòn của vật liệu trở nên đặc biệt quan trọng. Ví dụ, trong quá trình trao đổi nhiệt của ngành hóa chất, chất lỏng có thể chứa các thành phần ăn mòn như axit và bazơ. Tại thời điểm này, nên chọn những vật liệu có khả năng chống ăn mòn tốt, chẳng hạn như ống phẳng bằng thép không gỉ hoặc nhôm đã trải qua quá trình xử lý bề mặt đặc biệt để đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất của ống phẳng.
3. Xác định dựa trên áp suất làm việc và phạm vi nhiệt độ
Áp lực công việc: Ống phẳng vi kênh cần có khả năng chịu được áp lực trong môi trường làm việc. Yêu cầu về áp suất khác nhau tùy theo các tình huống ứng dụng khác nhau, chẳng hạn như trong hệ thống lạnh nơi áp suất tương đối thấp; Trong một số hệ thống trao đổi nhiệt áp suất cao, chẳng hạn như một số hệ thống hơi nước công nghiệp, ống phẳng cần chịu được áp suất cao hơn. Mức chịu áp của ống phẳng phải được chọn theo áp suất làm việc của hệ thống để đảm bảo ống phẳng vi kênh không bị vỡ hoặc rò rỉ trong quá trình sử dụng.
Phạm vi nhiệt độ làm việc: Xét phạm vi nhiệt độ mà ống phẳng có thể hoạt động bình thường. Môi trường nhiệt độ cao có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và độ ổn định cấu trúc của vật liệu, trong khi môi trường nhiệt độ thấp có thể khiến vật liệu trở nên giòn. Ví dụ, trong các hệ thống trao đổi nhiệt hàng không vũ trụ, các ống phẳng cần có khả năng hoạt động bình thường trong phạm vi nhiệt độ khắc nghiệt, từ môi trường nhiệt độ thấp, độ cao đến khu vực nhiệt độ cao gần động cơ. Vì vậy, cần phải lựa chọn vật liệu và kết cấu ống phẳng có khả năng thích ứng với phạm vi nhiệt độ rộng này.
4. Kết hợp khả năng tương thích và tích hợp hệ thống
Khả năng tương thích với các thành phần khác: Ống phẳng vi kênh phải tương thích tốt với các bộ phận khác trong toàn bộ hệ thống trao đổi nhiệt, chẳng hạn như các khớp nối, đầu nối, tản nhiệt, v.v. Đảm bảo kích thước giao diện và phương thức kết nối của ống phẳng phù hợp với các bộ phận khác để dễ dàng lắp đặt và bảo trì . Ví dụ, trong bộ tản nhiệt ô tô, kết nối giữa ống phẳng với ống đầu vào và đầu ra phải chặt chẽ, không bị rò rỉ và dễ dàng lắp ráp với khung và vây tản nhiệt.
Tích hợp không gian: Xem xét cách bố trí không gian của ống phẳng trong ứng dụng thực tế. Trong một số thiết bị nhỏ gọn, chẳng hạn như mô-đun tản nhiệt của các sản phẩm điện tử nhỏ, cần chọn ống phẳng có hình dạng và kích thước phù hợp để ống phẳng có thể trao đổi nhiệt hiệu quả trong một không gian hạn chế. Đồng thời, cần xem xét khả năng uốn cong hoặc khả năng gia công của ống phẳng để thích ứng với các hình dạng không gian và yêu cầu lắp đặt khác nhau.
5. Xem xét chi phí và tính kinh tế
Chi phí vật liệu: Giá thành của ống phẳng vi kênh rất khác nhau giữa các vật liệu khác nhau. Trên cơ sở đáp ứng yêu cầu về hiệu suất, hãy cố gắng chọn vật liệu có chi phí thấp hơn. Ví dụ, giá thành của ống phẳng bằng nhôm thường thấp hơn so với ống phẳng bằng đồng và trong một số ứng dụng nhạy cảm về chi phí như máy điều hòa không khí gia đình thông thường, ống phẳng bằng nhôm là lựa chọn phù hợp hơn.
Chi phí bảo trì và thay thế: Xem xét chi phí bảo trì và thay thế có thể có của ống phẳng trong quá trình sử dụng. Nếu ống dẹt dễ bị hư hỏng hoặc tuổi thọ sử dụng ngắn, việc thay thế thường xuyên sẽ làm tăng chi phí. Một số ống phẳng chất lượng cao và bền có thể có chi phí mua ban đầu cao hơn nhưng về lâu dài, chúng có thể giảm chi phí tổng thể.
