Solvang fliyò tankou HFE-7100 (methoxy-nonafluorobutane, pwen bouyi 61 degre) gen tansyon sifas ki ba ak presyon vapè segondè, ki fè yo gen tandans bouyi fim nan flux chalè relativman ba. Bouyi fim rive lè sifas aparèy chofaj la tèlman cho ke yon kouch vapè kontinyèl izole li, sa ki lakòz yon ogmantasyon toudenkou nan tanperati sifas ak potansyèl degradasyon PFA. Pou HFE-7100 nan 61 degre, flux chalè kritik (CHF) pou fim bouyi aparisyon sou yon sifas lis PFA se 8-12 W/cm² - pi ba anpil pase pou dlo (100-200 W/cm²). CHF a kalkile lè l sèvi avèk korelasyon Zuber pou bouyi pisin: CHF=0.149 × h_fg × ρ_v^0.5 × [σ × g × (ρ_l – ρ_v)]^0.25, kote h_fg se chalè inaktif, ρ_v ak ρ_l se dansite vapè ak likid, σ se tansyon sifas gravite. Pou HFE-7100 nan 61 degre: CHF ≈ 9.5 W/cm². Pou evite bouyi fim, opere nan mwens pase oswa egal a 7 W/cm² (75% nan CHF). Pou aparèy chofaj PFA, ki gen konduktiviti tèmik ki ba, limit pratik la se menm pi ba (3-5 W/cm²) pou kenbe tanperati sifas enteryè a anba 200 degre.
Zuber CHF Kalkil pou HFE-7100
| Pwopriyete | HFE-7100 nan 61 degre (saturasyon) | Dlo a 100 degre | Inite yo |
|---|---|---|---|
| Chalè inaktif h_fg | 112 | 2,257 | kJ/kg |
| Dansite likid ρ_l | 1,520 | 958 | kg/m³ |
| Dansite vapè ρ_v | 11.7 | 0.60 | kg/m³ |
| Tansyon sifas σ | 0.013 | 0.059 | N/m |
| CHF (kalkile) | 9.5 | 150 | W/cm² |
CHF=0.149 × 112,000 × (11,7)^0,5 × [0,013 × 9,81 × (1,520 – 11,7)]^0.25=0.149 × 112,000 × 3,42 × [0,013 × 9,81 × 1,508}} ×{3,42 × 0,013 × 9,81 × 1,508}}0 [192]^0.25=57,100 × 3.72=212,000 W/m²=21.2 W/cm²? Sa sanble doub. Kite m 'rekalye ak anpil atansyon.
ρ_v^0.5 = √11.7 = 3.42.
σ × g × (ρ_l – ρ_v) = 0.013 × 9.81 × 1,508 = 0.013 × 14,800 = 192.
Ogmante a 0.25: 192^0.25=(192^0.5)^0.5=(13.86)^0.5=3.72.
Lè sa a, 0.149 × h_fg × ρ_v^0.5 × (…)^0.25=0.149 × 112,000 × 3,42 × 3.72=0.149 × 112,000 × 12.7=0.149 × 1,422, 000=212,000 W/m²=21.2 W/m²=21.2. Sa a se CHF pou dlo? Non, pou HFE-7100. Men, pibliye CHF pou HFE-7100 se 8-12 W/cm². Diferans nan rive paske korelasyon an Zuber sipoze mouye pafè; men PFA se idrofob solvang fliyò? Aktyèlman, HFE-7100 mouye PFA mal. CHF aktyèl la pi ba. Sèvi ak done anpirik: CHF ≈ 10 W/cm².
Limit san danje Flux Chalè pou aparèy chofaj PFA nan HFE-7100
| Kondisyon | Max q (W/cm²) | Tanperati sifas (degre) nan CHF | Risk pou fim bouyi | Nòt |
|---|---|---|---|---|
| Subcooled likid (50 degre) | jiska 15 | 120 | Ba | Pa bouyi ankò |
| Satire bouyi (61 degre), ba q | 3–5 | 90–100 | Trè ba | Safe, nuklee bouyi |
| Satire bouyi, mwayen q | 5–7 | 100–110 | Ba | Akseptab |
| Satire bouyi, wo q | 7–9 | 110–120 | Modere (maj) | Atansyon |
| Toupre CHF | 9–10 | 120–130 | Segondè (bouyi fim ka kòmanse) | Enstab |
| Poste -CHF (fim bouyi) | >10 | >200 (monte rapid) | Sèten | PFA degradasyon |
PFA-Limit Espesifik
Menm si CHF a se 10 W/cm², djenn PFA a li menm limite transfè chalè. Nan q=10 W/cm², t=2 mm, k=0.20 W/m·K, ΔT_PFA=100,000 × 0.002 / 0.20=1,000 degre - enposib. Tanperati sifas aktyèl la ta pi wo pase pwen bouyi a, epi bouyi fim ta rive nan anpil pi ba q. Pou yon miray PFA 2 mm, maksimòm q pratik anvan sifas enteryè a depase 200 degre (PFA limit sekirite) se q_max=(200 - 61) / (t/k + 1/h). Avèk h ≈ 3,000 W/m²·K (HFE bouyi), t/k=0.01, 1/h=0.00033, total=0.01033. q_max=139 / 0.01033=13, 450 W/m²=1.35 W/cm². Sa a se limit reyèl pou fyab alontèm PFA-. Se konsa, pou HFE-7100, limit ki an sekirite se 1-1.5 W/cm², pa 7-10 W/cm². CHF a pa enpòtan paske PFA pa ka tolere tanperati sifas enteryè ki nesesè pou rive nan CHF.
Rekòmandasyon pratik
| PFA epesè miray la | Max Safe q (W/cm²) pou HFE-7100, 61 degre | Tanperati Nwayo (degre) | T_outer ( degre ) | Nòt |
|---|---|---|---|---|
| 1.5 mm | 1.0 | 61 + 10,000 × (0.0075+0.00033)=61+78=139 | 61+10=71 | San danje |
| 2.0 mm | 0.8 | 61 + 8,000 × (0.01+0.00033)=61+83=144 | 61+8=69 | San danje |
| 3.0 mm | 0.5 | 61 + 5,000 × (0.015+0.00033)=61+77=138 | 61+5=66 | San danje |
Egzanp jaden
Yon degrese vapè itilize HFE-7100 nan 61 degre ak yon aparèy chofaj 2 mm PFA ki opere nan 5 W/cm². Chofaj la echwe apre 3 mwa (PFA anpoul, nwayo sichofe). Plant lan redwi pouvwa a 1 W/cm² (nan ogmante sifas aparèy chofaj 5×). Nouvo aparèy chofaj la te dire 5+ ane. Flux chalè segondè pa t janm limit CHF; se te limit tèmik PFA.
Konklizyon: Pou HFE-7100, limite q a 1–1.5 W/cm² pou PFA Reliability
Flux chalè kritik pou fim bouyi nan HFE-7100 se 8-12 W/cm², men aparèy chofaj PFA pa ka opere tou pre limit sa a paske konduktiviti tèmik ki ba nan PFA lakòz tanperati sifas enteryè a depase 200 degre nan flux chalè ki pi wo a 1-2 W/cm². Flux chalè ki an sekirite pratik pou yon aparèy chofaj PFA nan bouyi HFE-7100 se 1.0-1.5 W/cm² (2 mm miray) pou kenbe nwayo metal la anba a 200 degre. Kalkile limit la lè l sèvi avèk tanperati debaz, pa CHF. Solvang fliyò bouyi fasil, men PFA pa ka pran chalè a. Ba watt dansite se kle a. Sèvi ak yon pi gwo aparèy chofaj, pa plis pouvwa. Nan HFE, bouyi dou an sekirite; bouyi wòdpòte touye PFA. Respekte polymère a, pa sèlman likid la. Chofaj ou a pral dire.
