Теория - тепловая труба
Cтраница 1
 |
Схематические изображения тепловой трубы ( а и потовой железы ( б. [1] |
Теория тепловой трубы была использована для расчета характеристик лотовых желез. [2]
Большинство теорий тепловых труб переменной проводимости основывается на допущении о существовании резкой границы раздела пар - газ и отсутствии диффузии между этими двумя областями. На практике подобная ситуация не имеет места, и в некоторых конструкциях диффузию следует учитывать. [3]
В настоящее время теория тепловой трубы разработана, главным образом, Коттером [1-14], также сотрудником Лос-Аламосской лаборатории. Исследования в лабораториях Соединенных штатов и в Испре велись настолько активно, что в своем критическом обзоре теории и приложения тепловых труб в 1968 г. Чунг смог процитировать более 80 статей по всем аспектам работ над тепловыми трубами. Были сконструированы тепловые трубы, способные передавать осевые тепловые потоки до 7 кВт / см2, и планировалось более чем вдвое увеличить этот параметр. [4]
В данной главе рассмотрена теория тепловой трубы. Для обеспечения работы тепловой трубы необходимо, чтобы максимальный капиллярный напор ( 4Рс) мат г превышал полное падение давления в трубе. [5]
Предлагаемая читателю книга Дана и Рея также содержит краткое, но вместе с тем достаточно полное описание основ теории тепловых труб и истории их развития, однако основной акцент в ней сделан на технологические аспекты проблемы. Специальные главы книги посвящены анализу опыта конструирования, изготовления и испытаний тепловых труб разного типа, отличающихся как уровнем рабочих температур, так и сферами приложений. В них рассмотрены требования к материалам труб и рабочим жидкостям, вопросы их совместимости, технологии изготовления. Излагаются результаты проведенных ресурсных испытаний. Эти разделы книги представляют несомненную ценность для научных работников и инженеров, занимающихся практическим использованием тепловых труб, поскольку прямая связь между совершенством технологии изготовления этих устройств и их рабочими характеристиками и надежностью в настоящее время достаточно очевидна. [6]
Книга начинается введением, в котором поясняются принципы работы тепловой трубы, описываются типы труб и области их применения. Затем следует подробное изложение теории тепловой трубы, конструкции и изготовления. Построение изложения теории тепловой трубы позволяет в процессе анализа тепловой трубы параллельно осветить фундаментальные законы термодинамики, теплопередачи, механики жидкости и материаловедения. Для удобства решения задач инженерами-практиками разработана методика расчета, в которой обобщена вся необходимая теоретическая информация. Кроме того, достаточно подробно обобщена обширная исследовательская информация. Наконец, описаны применяющиеся в настоящее время способы и технология изготовления тепловых труб. [7]
Наука и техника, Минск), вышедшие в 1976 г. В этих книгах дается краткое изложение основ теории тепловых труб, методов их расчета, а также рассмотрены вопросы применения тепловых труб в космических и наземных исследованиях, при этом акцент сделан на низкотемпературные тепловые трубы. [8]
Книга начинается введением, в котором поясняются принципы работы тепловой трубы, описываются типы труб и области их применения. Затем следует подробное изложение теории тепловой трубы, конструкции и изготовления. Построение изложения теории тепловой трубы позволяет в процессе анализа тепловой трубы параллельно осветить фундаментальные законы термодинамики, теплопередачи, механики жидкости и материаловедения. Для удобства решения задач инженерами-практиками разработана методика расчета, в которой обобщена вся необходимая теоретическая информация. Кроме того, достаточно подробно обобщена обширная исследовательская информация. Наконец, описаны применяющиеся в настоящее время способы и технология изготовления тепловых труб. [9]
Для создания теории, позволяющей предсказать ограничения переносимой тепловой мощности и других явлений в тепловых трубах, были использованы законы гидродинамики и теплообмена. В более поздних работах рассматриваются также ограничения по уносу и по кипению. Помимо того, работы Бинерта и Скрабека [6], Чи [8, 9], Маркуса [37] и Винтера и Барша [47] могут явиться основой для иных теоретических моделей. I теория тепловых труб будет представлена в таком виде, который позволит использовать ее для получения данных в следующей части книги. [10]
На данном этапе разработки техники тепловых труб, вероятно, еще слишком рано говорить о том, что имеется единый подход к теории, расчету и изготовлению тепловых труб, поэтому рядом исследователей были предприняты попытки найти наиболее при-емлемый метод. Естественно, противоречивые места были преднамеренно обойдены. С этой же целью для большей ясности некоторые аспекты теории тепловой трубы были изложены менее строго, чем это было возможно. Однако при этом была проявлена необходимая осторожность, позволившая обеспечить, чтобы ни один из фундаментальных принципов при таком подходе не был упущен. Книга содержит большое число тщательно подобранных примеров, которые тесно связаны с текстом и составляют его неотъемлемую часть. Многие примеры даже выходят за рамки излагаемого предмета и обеспечивают возможность практического применения материала, изложенного в книге. [11]
 |
Распределение температуры в процессе конденсации. [12] |
Здесь же приведены данные, рассчитанные на основе математической модели, приведенной в работе [39], где влияние конвективного движения жидкости на распределение температуры не учитывалось. Как видно из рис. 44, распределение температуры и продолжительность конденсации в процессе экспериментов отличались от расчетных - По сравнению с расчетными значениями экспериментально наблюдалось сокращение размеров нагретой зоны, сопровождающееся общим повышением температуры внутри нее, и увеличение продолжительности конденсации до 1 5 раза. Это различие, по нашему мнению, обусловлено влиянием конвективного движения жидкости в зону пара при конденсации. Конвективное движение жидкости, направленное к фазовой границе при конденсации в пористых средах, описано в литературе, посвященной теории тепловых труб. Обычно его связывают с появлением на фазовой границе при конденсации импульсов сил, которые приводят к кратковременным резким изменениям давления. Величины изменения давления не соответствуют найденным по температурам с использованием связи в состоянии насыщения. Возникновение конвективного движения жидкости в результате изменения давления свидетельствует об инерционном характере этого движения. [13]
Первоначально Гровера интересовала разработка высокотемпературных тепловых труб с жидкими металлами в качестве рабочих жидкостей, которые могли бы быть использованы для подвода теплоты к эмиттерам термоионных электрогенераторов и отвода теплоты от коллекторов этих устройств. О таком применении тепловых труб более подробно рассказывается в гл. Вскоре после публикаций Гровера [ В-3 ] начались работы по созданию тепловых груб на жидких металлах - Дана в Харуэлле и Нея и Буссе в Испре, причем оба центра занимались разработкой ядерных термоионных генераторов. Интерес к использованию идеи тепловых труб для космических и наземных применений быстро возрастал. Были проведены исследования со многими рабочими жидкостями, включая металлы, воду, аммиак, ацетон, спирт, водород и гелий. В то же время стала более стройной теория тепловых труб, причем наиболее важный вклад в разработке теории тепловых труб принадлежит работе Кот-тера [ В-4 ], опубликованной в 1965 г. Рост количества публикаций, последовавших за первой работой Гровера, появившейся в 1964 г., показывает, насколько возрос интерес к работам по исследованию и применению тепловых труб. В 1968 г. Чунг [ В-5 ] приводит 80 работ, Чисхолм в своей книге, вышедшей в 1970 г. [ B - 6J ссылается на 1 - 19 работ, а недавно изданная библиография [ В-7 ] по тепловым трубам включает 544 названия. В октябре 1973 г. в Штутгарте была проведена Первая международная конференция по тепловым трубам; после которой можно действительно считать, что тепловые трубы получили общее признание. [14]
Первоначально Гровера интересовала разработка высокотемпературных тепловых труб с жидкими металлами в качестве рабочих жидкостей, которые могли бы быть использованы для подвода теплоты к эмиттерам термоионных электрогенераторов и отвода теплоты от коллекторов этих устройств. О таком применении тепловых труб более подробно рассказывается в гл. Вскоре после публикаций Гровера [ В-3 ] начались работы по созданию тепловых груб на жидких металлах - Дана в Харуэлле и Нея и Буссе в Испре, причем оба центра занимались разработкой ядерных термоионных генераторов. Интерес к использованию идеи тепловых труб для космических и наземных применений быстро возрастал. Были проведены исследования со многими рабочими жидкостями, включая металлы, воду, аммиак, ацетон, спирт, водород и гелий. В то же время стала более стройной теория тепловых труб, причем наиболее важный вклад в разработке теории тепловых труб принадлежит работе Кот-тера [ В-4 ], опубликованной в 1965 г. Рост количества публикаций, последовавших за первой работой Гровера, появившейся в 1964 г., показывает, насколько возрос интерес к работам по исследованию и применению тепловых труб. В 1968 г. Чунг [ В-5 ] приводит 80 работ, Чисхолм в своей книге, вышедшей в 1970 г. [ B - 6J ссылается на 1 - 19 работ, а недавно изданная библиография [ В-7 ] по тепловым трубам включает 544 названия. В октябре 1973 г. в Штутгарте была проведена Первая международная конференция по тепловым трубам; после которой можно действительно считать, что тепловые трубы получили общее признание. [15]
Страницы: 1