ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Принцип работы и элементы тепловых труб из "Машиностроение Энциклопедия Т IV-12 " Тепловая труба - испарительно-конденсационная система с двухфазным теплоносителем, в которой для возврата конденсата используются силы поверхностного натяжения. [c.434] Термин тепловая труба применяется также к высокоэффективным теплопередающим устройствам, в которых возврат конденсата осуществляется центробежными, электростатическими объемными, магнитными объемными и осмотическими силами. [c.435] Тепловая труба состоит из герметичного корпуса, внутренние стенки которого выложены фитилем, имеющим капиллярную структуру. Фитиль заполнен жидким теплоносителем, в свободном объеме внутренней полости находится паровая фаза теплоносителя. Тепловой поток передается путем непрерывной циркуляции испаряющегося и конденсирующегося теплоносителя. В результате испарения жидкости в зоне подвода теплоты и конденсации пара в зоне конденсации (отвод теплоты) возникает перепад давлений между концами трубы, пар перемещается вдоль трубы, переносит поглощенную им теплоту. Возврат конденсата происходит по капиллярам фитиля под действием сил поверхностного натяжения. [c.435] Таким образом, тепловая труба есть тепловая мащина, работающая по парожидкостному циклу и преобразующая теплоту в механическую работу, затрачиваемую на прокачку теплоносителя. Тепловая труба может работать независимо от положения относительно направления силы тяжести, не нуждается во внещнем устройстве (насосе) для возврата жидкости. Наложение поля тяжести в зависимости от ориентации тепловой трубы и направления циркуляции теплоносителя может как облегчать, так и затруднять движение теплоносителя, а следовательно, передачу теплоты. [c.435] Разновидностью тепловых труб является термосифон (рис. 4.5.1), в котором фитиль отсутствует, возврат конденсата происходит под действием гравитационных сил земного тяготения. [c.435] В процессе совершенствования конструкции и освоения щирокого спектра теплоносителей от жидких металлов до жидкого гелия и разнообразных конструкционных материалов тепловыми трубами охвачен широкий диапазон рабочих температур (4...2000 К и выше). Реализация процессов испарения и конденсации, характеризующихся высокой интенсивностью теплообмена, обусловливает высокую эффективность теплопередачи тепловой трубы. [c.435] Водяная тепловая труба длиной 1 м и диаметром 20 мм способна передавать тепловую мощность 1 кВт при перепаде температур между внешними поверхностями зон испарения и конденсации порядка 10 К. Основная часть перепада температур в тепловой трубе. [c.435] Рост плотности теплового потока в испарителе ограничивается кинетическим пределом (реактивная сила образующего пара может осушить фитиль) и кинетическими условиями (в фитиле достигается критическая плотность теплового потока - кризис теплообмена при кипении), что характерно для высоких давлений пара. [c.435] Выбор рабочей жидкости осуществляется исходя из диапазона рабочих температур парового пространства (табл. 4.5.1). Заданному интервалу температур может соответствовать несколько рабочих жидкостей. Окончательный выбор производится на основе анализа комплекса их физических свойств. Рабочая жидкость должна смачивать материалы корпуса и фитиля, быть совместимой (отсутствие химического и других взаимодействий) с материалом корпуса и фитиля, а также быть термически стойкой. [c.435] Вернуться к основной статье