Теплові труби та радіатори теплових труб

Теплові труби та радіатори теплових труб

Типова теплова труба складається з оболонки, серцевини всмоктування та торцевої кришки, яка втягує всередину труби в 1,3 × Після негативного тиску (10-1-10-4) Па заповніть капілярно-пористий матеріал всмоктування щільно притисніть серцевину до внутрішньої стінки трубки відповідною кількістю робочої рідини та закрийте її. Один кінець труби - це секція випаровування (секція нагрівання), а інший кінець - секція конденсації (секція охолодження). Відповідно до потреб застосування між двома секціями можна розташувати ізоляційну секцію. Коли один кінець теплової трубки нагрівається, рідина в ядрі капіляра випаровується і випаровується. Пара тече до іншого кінця під невеликою різницею тиску, виділяючи тепло та конденсуючись у рідину. Потім рідина тече назад до секції випаровування вздовж пористого матеріалу через капілярну силу. У цьому циклі тепло передається від одного кінця теплової труби до іншого. У процесі теплопередачі теплові труби включають такі шість взаємопов’язаних основних процесів:

(1) Тепло передається від джерела тепла через стінку теплової труби та всмоктувальний сердечник, заповнений робочою рідиною, до межі розділу (рідка пара);

(2) Рідина випаровується на межі розділу (рідка пара) у секції випаровування;

(3) Пара всередині парової камери тече від секції випаровування до секції конденсації;

(4) Пара конденсується на межі розділу газ-рідина в секції конденсації:

(5) Тепло передається від поверхні розділу (пара-рідина) до джерела холоду через серцевину всмоктування, рідину та стінку труби:

(6) Завдяки капілярній дії всередині всмоктувального сердечника конденсована робоча рідина тече назад до секції випаровування.

Основні характеристики

Теплова трубка – це теплопередаючий елемент, який базується на зміні фази внутрішньої робочої рідини для досягнення теплопередачі та має такі основні характеристики.

1. Дуже висока теплопровідність

Внутрішня теплова труба в основному спирається на теплообмін робочої рідини за фазою газ-рідина з низьким термічним опором, таким чином, має високу теплопровідність. Порівняно з такими металами, як срібло, мідь і алюміній, теплові трубки з одиничною вагою можуть передати на кілька порядків більше тепла. Звичайно, висока теплопровідність теж відносна, оскільки різниця температур завжди існує і не може порушувати другий початок термодинаміки. Крім того, теплообмінна здатність теплових труб обмежена різними факторами, і існують деякі межі теплопередачі; Осьова теплопровідність теплових труб є високою, а в радіальному напрямку не спостерігається значного покращення (за винятком радіальних теплових трубок).

2. Відмінні ізотермічні властивості

Пара у внутрішній порожнині теплової труби знаходиться в насиченому стані, і тиск насиченої пари визначається температурою насичення. Падіння тиску, викликане потоком насиченої пари з секції випаровування в секцію конденсації, дуже мало. Згідно з термодинамічними рівняннями, перепад температури також дуже малий, тому теплова труба має чудові ізотермічні властивості.

3. Мінливість теплового потоку

Теплові трубки можуть незалежно змінювати площу нагріву секцій випаровування або охолодження, тобто вводити тепло з меншою площею нагріву і віддавати тепло з більшою площею охолодження. Крім того, теплові трубки можуть вводити тепло з більшою площею теплопередачі та виводити тепло з меншою площею охолодження, що може змінити щільність теплового потоку та вирішити деякі проблеми теплопередачі, які важко вирішити іншими методами.

4. Зворотність напрямку теплового потоку

Горизонтально розташована основна теплова трубка, оскільки її внутрішня циркуляційна сила є капілярною силою, може служити секцією випаровування, коли нагрівається з обох кінців, і секцією конденсації, коли інший кінець розсіює тепло назовні. Цю функцію можна використовувати для вирівнювання температури космічних кораблів і штучних супутників у космосі, а також для хімічних реакторів та інших пристроїв, які спочатку виділяють тепло, а потім поглинають тепло.

www.superbheater.com