Жидкий охладитель

Cтраница 2

От решения проблемы, как увеличить скорость охлаждения расплава, во многом зависит производительность этого метода литья. В Горьковском политехническом институте, решая эту задачу, сконструировали оригинальную экспериментальную установку, в которой струя расплавленного алюминия, прежде чем попасть в кристаллизатор, проходит через слой жидкого охладителя. [16]

На рис. 6 - 27 показана правая половина / г / - диаграммы - ее вполне достаточно для решения задач, связанных с конденсаторами. Точка О, характеризующая состояние основной массы газовой фазы, обычно располагается в непосредственной близости 5-кривой и над ней при величине /, немного меньшей единицы. Точка О лежит на линии воды при соответствующей температуре жидкого охладителя. На графике изображены четыре такие точки А. [17]

Схема термоэлектро аккумулятора. [18]

Термоэлектрический аккумулятор ( рис. 8 - 18), основанный на явлениях Зеебека и Пельтье, представляет собой металлический резервуар 1, заполненный веществом 2, аккумулирующим тепловую энергию. На внешней поверхности резервуара располагаются термоэлементы 3, холодные спаи которых охлаждаются с помощью радиаторов 4 при воздушном способе охлаждения или жидким охладителем. Постоянный электрический ток, проходя через термобатарею, превращается согласно явлению Пельтье в тепловую энергию, которая аккумулируется веществом, находящимся в резервуаре, и наоборот с помощью тех же термоэлементов тепловая энергия в соответствии с явлением Зеебека может быть превращена в электрическую. [19]

При пленочном режиме испарительного охлаждения над пористой поверхностью образуется жидкая пленка, толщина которой определяется удельным расходом охладителя. На жидкой пленке образуются волны, которые интенсифицируют процесс теплообмена за счет увеличения шероховатости и поверхности теплообмена. Это приводит к тому, что зависимость, полученную при вдуве газообразного охладителя, применять нельзя, так как это приводит к значительным ошибкам в определении скорости испарения жидкого охладителя. [20]

Процесс теплозащиты в рассматриваемом случае представляется следующим образом. По одну сторону пластины располагается жидкость, служащая охладителем. Под давлением она просачивается по порам пластины, нагреваясь от встречного потока тепла и при выходе на поверхность, обтекаемую газодинамическим потоком, химически реагирует или испаряется. Таким образом, теплозащита осуществляется: 1) поглощением тепла при химической реакции в объеме пограничного слоя и на поверхности; 2) нагреванием жидкости при ее течении в скелете пластины и 3) передачей тепла к жидкому охладителю по другую сторону пластины. [21]

Важнейшей проблемой космических полетов является обеспечение нормальной жизнедеятельности космонавтов. Эта задача, достаточно сложная, но в то же время вполне разрешимая при охлаждении кабин космонавтов внутри корабля, представляет исключительную трудность применительно к космонавту, покинувшему корабль. Так как конструкция космического скафандра отвечает в первую очередь требованиям герметичности, радиационной и метеоритной защиты, но в целом далеко не соответствует требованиям теплового режима, то в этом случае необходимо не только защитить космонавта от внешних тепловых нагрузок ( особенно солнечной радиации), но и обеспечить отвод тепла, выделяемого человеческим телом. Требования к системе терморегулирования крайне жесткие: температура внутренней поверхности скафандра должна быть ниже температуры тела, система должна быть независима от корабля, должна быть малогабаритной и легкой. Возможным вариантом системы может служить совокупность расположенных вблизи соответствующих участков тела контактных теплообменников, представляющих собой капиллярнопористое тело, составляющее часть скафандра и сообщенное с резервуаром ( емкостью) жидкого охладителя. Характеристики охладителя и струк-турнопористые и капиллярные свойства пористого тела следует подбирать такими, чтобы теплообменник работал в режиме двойного фазового перехода ( подводимый жидкий охладитель замерзает в силу интенсивного фазового перехода и затем сублимирует), обеспечивая низкую температуру при достаточной экономичности расхода охладителя; при этом зона фазового перехода должна располагаться внутри капиллярнопористого тела. [22]

Важнейшей проблемой космических полетов является обеспечение нормальной жизнедеятельности космонавтов. Эта задача, достаточно сложная, но в то же время вполне разрешимая при охлаждении кабин корабля, представляет исключительную трудность применительно к космонавту, покинувшему корабль. Так как конструкция космического скафандра отвечает в первую очередь требованиям герметичности, радиационной и метеоритной защиты, но в целом далеко не соответствует требованиям теплового режима, то в этом случае необходимо не только защитить космонавта от внешних тепловых нагрузок ( особенно солнечной радиации), но и обеспечить отвод теплоты, выделяемой человеческим телом. Требования к системе терморегулирования крайне, жесткие: температура внутренней поверхности скафандра должна быть ниже температуры тела, система должна быть независима от корабля, должна. Возможным вариантом системы может служить совокупность расположенных вблизи соответствующих участков тела контактных теплообменников, представляющих собой капиллярно-пористое тело / составляющее часть скафандра и сообщающееся с резервуаром ( емкостью) жидкого охладителя. Характеристики охладителя, а также структурнопористые и капиллярные свойства пористого тела следует подбирать такими, чтобы теплообменник работал в режиме двойного фазового перехода ( подводимый жидкий охладитель замерзает в силу интенсивного фазового перехода и затем сублимирует), обеспечивая низкую температуру при достаточной экономичности расхода охладителя; при этом зона фазового перехода должна располагаться внутри капиллярно-пористого тела. [23]

Обширная и крайне актуальная сфера применения капиллярно-пористых материалов открывается в связи с решением вопросов, возникающих при освоении космического пространства. При этом наиболее существенными являются проблемы, связанные с поддержанием оптимальных температурных условий функционирования различных устройств и элементов космического корабля. По существу, решение этих вопросов заключается в разработке способов отвода тепловой энергии, генерируемой внутри корабля, и сброса ее в окружающее пространство. Если в обычных земных условиях способы охлаждения путем вдува газов и испарения жидкости в известной мере равноценны, то в специфических условиях кос -, моса ( глубокий вакуум, состояние невесомости, жесткие требования к системам терморегулирования) испарительное охлаждение оказывается не только единст - венным, но и оптимальным вариантом. При космических условиях наиболее полно раскрываются достоинства испарительного охлаждения: высокая эффективность охлаждения, связанная с интенсивным испарением в вакууме; высокая экономичность благодаря сильному эндотермическому эффекту фазового перехода; нетребовательность к предварительной температурной подготовке охладителя; отсутствие необходимости в специальных системах подачи охладителя, так как в условиях невесомости капиллярный потенциал подвода жидкого охладителя к охлаждаемой поверхности теоретически неограничен. Следует отметить универсальность испарительного охлаждения: оно применимо как для внешней тепловой защиты и для сброса внутренней тепловой энергии в отдельности, так и для комплексного охлаждения. Кроме того, испарительное охлаждение легко поддается автоматическому управлению путем дозирования подачи охладителя. [24]

Важнейшей проблемой космических полетов является обеспечение нормальной жизнедеятельности космонавтов. Эта задача, достаточно сложная, но в то же время вполне разрешимая при охлаждении кабин корабля, представляет исключительную трудность применительно к космонавту, покинувшему корабль. Так как конструкция космического скафандра отвечает в первую очередь требованиям герметичности, радиационной и метеоритной защиты, но в целом далеко не соответствует требованиям теплового режима, то в этом случае необходимо не только защитить космонавта от внешних тепловых нагрузок ( особенно солнечной радиации), но и обеспечить отвод теплоты, выделяемой человеческим телом. Требования к системе терморегулирования крайне, жесткие: температура внутренней поверхности скафандра должна быть ниже температуры тела, система должна быть независима от корабля, должна. Возможным вариантом системы может служить совокупность расположенных вблизи соответствующих участков тела контактных теплообменников, представляющих собой капиллярно-пористое тело / составляющее часть скафандра и сообщающееся с резервуаром ( емкостью) жидкого охладителя. Характеристики охладителя, а также структурнопористые и капиллярные свойства пористого тела следует подбирать такими, чтобы теплообменник работал в режиме двойного фазового перехода ( подводимый жидкий охладитель замерзает в силу интенсивного фазового перехода и затем сублимирует), обеспечивая низкую температуру при достаточной экономичности расхода охладителя; при этом зона фазового перехода должна располагаться внутри капиллярно-пористого тела. [26]

Метод жидкостного конвекционного охлаждения предполагает замену воздуха в качестве внутренней теплопередающей среды жидкостью. Тепловое сопротивление, связанное с перемещением жидкости, существенно ниже, чем в случае перемещения воздуха. Этот метод уже многие годы обычно применяется в конструкциях силовых трансформаторов. Однако при распространении его за область использования основных материалов и требований к обслуживанию, характерных для трансформаторов, выбор подходящих охладителей при условии умеренных затрат становится весьма затруднительным. В современной электронной промышленности используется большое количество материалов. Выбранный охладитель должен быть инертным по отношению ко всем этим материалам. Кроме того, если блок не предполагается выбросить как негодный, то осадок жидкого охладителя, остающийся на платах и на проводах после извлечения блока из оболочки, должен либо легко удаляться с помощью инертного растворителя, либо не мешать отпайке и замене неисправных элементов. Имеются жидкости специального состава, отвечающие этим требованиям или близкие к ним. Однако они дороги - примерно 5 - 15 долл. Дополнительная трудность жидкостного охлаждения заключается в необходимости поддержания достаточного охлаждения во время отыскания неисправности, когда блок извлекается из оболочки для обеспечения доступа к нему. [27]

Известно, что при подводе охладителя через пористую поверхность происходит деформация профилей продольной скорости и температуры во внешнем пограничном слое. Профили скорости и температуры становятся менее заполненными, при этом увеличение интенсивности вдува охладителя ведет к более сильной их деформации. Таким образом, наличие поперечного подвода охладителя вызывает снижение градиентов скорости и температуры в пограничном слое на стенке из-за деформации профилей и при одновременном возрастании динамической и тепловой толщин пограничного слоя. Это вызывает уменьшение поверхностного трения и теплового потока на пористой стенке. Однако механизм охлаждения пористой стенки различен в зависимости от термодинамического состояния охладителя. Если охладитель газообразный, то температура стенки, соприкасающейся с горячим потоком газа, зависит от расхода охладителя и плавно уменьшается при его увеличении. В случае жидкого охладителя температура горячей поверхности при больших удельных расходах охладителя на единицу поверхности близка к температуре кипения при давлении горячего газа, омывающего пористую стенку. Между газовым потоком и пористой стенкой образуется жидкая пленка, толщина которой зависит от расхода охладителя. [28]

По мере хода процесса давление пара постепенно повышают. Периоды действия пара обозначены крестиками, воды ( бульона) - кружками. Линии, соединяющие кружки, показывают ход клеевых бульонов. По выходе из батареи клеевой бульон содержащий 10 - 20 % клея, перекачивают в отстойники, где он отстаивается и осветляется или отбеливается. Дальнейшая обработка клеевого бульона вполне идентична с обработкой при производстве шубного К. Сюда относятся способы производства жемчужного К. Для получения жемчужного клея раствор шубного или костяного клея каплями впускают в холодную жидкость, не смешивающуюся с водой ( CCI, с бензином, СвН, С2Н3С13, С82 бензиловыйспирт); застывшие капли студня отделяют от жидкого охладителя и высушивают в течение 24 часов. Чешуйчатый клей получается на специальных барабанах. Клеевой раствор попадает в эмульгатор, где он превращается в тонкую пену; последняя непрерывно поступает на вращающийся с определенной скоростью и обогреваемый паром сушильный барабан. В течение а / 4 оборота барабана пена успевает высохнуть и затем ее снимают в виде сухих чешуек скребком; сухие чешуйки прессуются в плитки или брикеты. Порошкообразный клей получается по тому же принципу, что и чешуйчатый К. Наилучшим аппаратом для этой цели является вакуум-аппарат системы Пассбурга, в к-ром обогреваемый паром вращающийся барабан непрерывно погружается в клеевой раствор, находящийся в разреженном пространстве. [29]

Страницы: 1 2