در هوا، الفبخاری کارتریجبا یکچگالی توان10 وات بر سانتی متر مربع ممکن است عملکرد بسیار خوبی داشته باشد. هوای اطراف گرما را از غلاف دور می کند و دما را در محدوده قابل قبول نگه می دارد. همان را قرار دهیدبخاری کارتریجدر خلاء، و وضعیت به طور چشمگیری تغییر می کند. بدون همرفت، دمای غلاف افزایش می یابد. همینطورچگالی توانکه در هوا ایمن بود به دستوری برای شکست سریع تبدیل می شود.
این تنها مهمترین ملاحظات طراحی برای خلاء استبخاری های کارتریجی: چگالی توانباید کاهش یابد تا دلیل عدم وجود خنک کننده همرفتی باشد. مقدار درجه بندی به سطح خلاء، دما و اثربخشی مسیرهای انتقال حرارت تابشی و رسانا بستگی دارد.
برای یکبخاری کارتریجدر یک بلوک فلزی عظیم با تماس حرارتی خوب تعبیه شده است، بیشتر گرما از طریق بلوک عبور می کند. در این مورد، از دست دادن همرفت عمدتاً بر بخشهای در معرض- انتهای ترمینال و هر بخشی از غلاف که در تماس نزدیک نیست تأثیر میگذارد. درجه بندی مورد نیاز متوسط است، شاید 20-30٪ در مقایسه با هوا.
برای یکبخاری کارتریجکه در فضای خالی تابش می کند-مانند عنصر گرمایش کوره خلاء-وضعیت کاملاً متفاوت است. تمام گرما باید توسط تابش منتقل شود، که از قانون قدرت چهارم پیروی می کند. برای تابش یک وات معین، دمای غلاف باید به میزان قابل توجهی افزایش یابد. الفبخاری کارتریجبا یکچگالی توان5 W/cm² در یک کوره خلاء ممکن است در دمای غلاف 200 درجه بالاتر از همان بخاری در هوا کار کند.
طبق تجربه، یک محافظه کارچگالی توانبرای خلاءبخاری های کارتریجیدر سرویس تابشی بسته به دمای مورد نظر 3 تا 5 وات بر سانتی متر مربع است. برای بخاری های تعبیه شده با رسانایی خوب، 5 تا 7 W/cm² ممکن است قابل قبول باشد. نکته کلیدی محاسبه یا مدلسازی دمای غلاف مورد انتظار در شرایط خلاء است، نه اینکه به رتبهبندیهای جوی تکیه کنیم.
مفاهیم برای طراحی قابل توجه است. برای دستیابی به وات مورد نیاز با کمترچگالی توان،بخاری کارتریجباید سطح بیشتری داشته باشد. این بدان معناست که بخاریهای طولانیتر، قطرهای بزرگتر، یا بخاریهای متعدد به جای یک واحد با تراکم بالا{1}}. پوشش فیزیکی تجهیزات باید این اجزای بزرگتر را در خود جای دهد.
اندازه گیری و کنترل دما در خلاء حیاتی تر می شود. بدون همرفت، فرار حرارتی یک خطر واقعی است. الفبخاری کارتریجکه کمی بیش از حد گرم می شود می تواند گرمای بیشتری را ساطع کند و دمای آن را در یک حلقه بازخورد مثبت بیشتر افزایش دهد. سنجش دقیق، اغلب با ترموکوپل های تعبیه شده، و کنترل پاسخگو برای حفظ عملکرد پایدار ضروری است.
ملاحظات دیگر، گرادیان دما در امتداد استبخاری کارتریج. در خلاء، انتهای ترمینال که گرم نمی شود، می تواند به طور قابل توجهی خنک تر از بخش گرم شود. این گرادیان به مواد فشار وارد می کند و می تواند باعث خرابی در انتقال شود. طرح هایی با تغییرات تدریجی و ویژگی های کاهش استرس ترجیح داده می شوند.
به طور خلاصه،چگالی توانبرای خلاءبخاری های کارتریجیعددی نیست که از کاتالوگ گرفته شده باشد. این یک مقدار محاسبه شده بر اساس شرایط انتقال حرارت خاص برنامه است. کاهش میزان اتلاف همرفت، در نظر گرفتن انتقال تشعشع، و اطمینان از مساحت سطح کافی، مراحل ضروری در طراحی قابل اعتماد هستند. تجزیه و تحلیل حرارتی حرفه ای این را تضمین می کندچگالی توانبرای عملکرد و طول عمر در محیط منحصر به فرد خلاء بهینه شده است.
