Центробежные тепловые трубы

Большие перспективы для интенсификации процесса теплообмена имеются у центробежных тепловых труб и теплообменников на их основе. Центробежное поле позволяет существенно увеличить интенсивность процесса теплообмена как внутри тепловых труб, так и на их внешней поверхности. Этот фактор может быть использован для более эффективного охлаждения электрических машин, подшипников, валов, тормозных колодок автомобилей и железнодорожных вагонов, турбокомпрессоров. Интенсификация внешнего теплообмена в центробежных тепловых трубах дает возможность создавать компактные теплообменники для утилизации вторичных энергоресурсов и альтернативных источников энергии, сушильные камеры и печи для термообработки материалов, сжигания различных отходов. [c.4]

ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ТРУБЫ [c.81]

Центробежные тепловые трубы могут успешно применяться для охлаждения вращающихся деталей машин (турбокомпрессоров, электрических машин, вентиляторов, подшипников), использоваться в различного рода теплообменниках. [c.81]

Под действием центробежных сил процессы тепло- и массообмена в ЦТТ протекают значительно интенсивнее, чем в обычных ТТ. Поле центробежных сил усиливает естественную конвекцию, что приводит к увеличению коэффициентов теплоотдачи от стенки испарителя к рабочей жидкости возрастает значение критической плотности теплового потока при кипении, значительно увеличивается тепловой поток, передаваемый ЦТТ, по сравнению с капиллярными ТТ и термосифонами. В зоне охлаждения центробежные силы эффективно удаляют пленку жидкости с поверхности конденсации, в результате достигаются высокие значения коэффициента теплоотдачи. Интенсифицируется также теплообмен ЦТТ с окружающей средой. Вышеперечисленные факторы делают возможным создание на базе центробежных тепловых труб компактных высокоэффективных теплопередающих устройств, а также различного рода теплообменников. [c.81]

Литература по тепловым трубам в основном дает нам описание процесса тепломассообмена в капиллярных устройствах крайне мало сведений о возможных путях интенсификации процесса теплообмена в них и совсем недостаточно информации о центробежных испарительно-конденсационных системах. [c.4]

Из определения тепловые трубы (системы) можно классифицировать по регулируемому параметру и способу управляющего воздействия, а также но процессу, на который направлено это воздействие. В управляемых ТТ (системах) кроме функции управления (тепловым потоком, температурой, термическим сопротивлением и т. д.) может осуществляться функция интенсификации процессов тепло- и массопереноса. Управление может выполняться с помощью электрического, магнитного, ультразвукового или центробежного полей, механического или пневматического воздействия и т. д. [c.48]

Центробежные коаксиальные тепловые трубы могут успешно применяться в качестве сушильных цилиндров. Сушильные установки, используемые в настоящее время в целлюлозно-бумажном производстве, весьма громоздки, поэтому интенсификация процессов сушки и уменьшения металлоемкости конструкций в бумажной промышленности является важной задачей. [c.141]

Термин тепловая труба применяется также к высокоэффективным теплопередающим устройствам, в которых возврат конденсата осуществляется центробежными, электростатическими объемными, магнитными объемными и осмотическими силами. [c.435]

Центробежные теплообменники на тепловых трубах - это двухфазные термосифоны, в которых конденсат возвращается в испаритель под действием центробежных сил (рис. 4.5.5). Вращающиеся теплообменные трубы также [c.438]

Вращающаяся тепловая труба представляет собой двухфазный термосифон, в котором конденсат возвращается в испаритель под действием центробежных сил. Вращающая тепловая труба состоит из герметичной полой емкости, внутренняя часть которой слегка коническая и содержит определенное количество рабочей жидкости (рис. 5-11). [c.173]

Центробежные силы существенно влияют на процессы тепло- и массообмена во вращающейся тепловой трубе, и в этой связи в дальнейшем будет проанализировано влияние центробежных сил на процессе тепло- и [c.173]

Факторы, ограничивающие теплопередающую способность вращающейся тепловой трубы. Факторы, ограничивающие теплопередающую способность тепловой трубы, будут следующими достижение скорости звука, неустойчивость границы раздела жидкость — пар, кипение в испарителе и ограничение по конденсации (а также наличие неконденсирующихся газов). Ограничение по скорости звука и влияние неконденсирующегося газа такие же, как и в обычной тепловой трубе с капиллярной структурой. Неустойчивость поверхности раздела (унос) появляется в том случае, когда касательные напряжения, связанные с противоточным движением потоков пара и жидкости, окажутся достаточными для срыва капель и переноса их в конденсатор. Радиальные центробежные силы играют очень [c.175]

Гладко- стенные Под действием сил тяжести либо искусственно создаваемых центробежных сил В поле сил тяготения тепловая труба располагается вдоль сил тяготения, которые направлены от зоны конденсации к зоне испарения Прямолинейное, обратное направлению сил тяготения [c.36]

Капиллярные силы в работающей тепловой трубе противостоят центробежным силам. Для момента, непосредственно предшествующего осушению, может быть записан баланс [c.34]

Для того чтобы преодолеть сопротивление движению теплоносителя по трубе, необходимо затратить энергию. Эта энергия и затрачивается на приведение в движение центробежного насоса, о чем говорилось выше. Таким образом, напор, создаваемый насосом, затрачивается на преодоление сопротивлений движению теплоносителя в трубопроводе. Трубы тепловых сетей работают под давлением, т. е. всегда полным сечением. [c.85]

Для теплообмена в ЦТТ с продольными канавками, вращающейся вокруг оси, перпендикулярной продольной оси симметрии, получены [102] соотношения для численного расчета на ЭВМ теплового потока, передаваемого трубой. Ориентация трубы в пространстве и соотношение сил тяжести и центробежной существенно сказываются на режиме течения пленки жидкости и соответственно теплообмена в ЦТТ рассматриваемого типа. Аналитическое описание процессов теплообмена с учетом этих факторов затруднительно. Характеристики таких процессов можно получить из экспериментальных исследований. [c.103]

В экспериментальных исследованиях [23, 40, 1331 не обнаружено в змеевиках влияния плотности теплового потока на величину (г/д/гУ/)дф, Поскольку увеличение сопротивления тре-п 1я г, обогреваемых прямых трубах связано с дополнительными возмущениями, вносимыми в поток паровыми пузырями, растущими в пристенной пленке жидкости [94, 951, то можно предположить, что подавление пузырькового кипения в змеевике происходит при гораздо меньших относительных массовых паросодержаниях, что может быть связано с центробежными эффектами и появлением вторичных течений в жидкой пленке. [c.63]

При проектировании мокрого золоулавливающего аппарата важно правильно выбрать типоразмер и конструкцию форсунки, устанавливаемой в трубе Вентури. На тепловых электростанциях, оборудованных золоуловителями с трубами Вентури, получила широкое распространение центробежная форсунка конструкции УО ОРГРЭС с диаметром выходного отверстия йГ=10 12 14 16 18 20 22 24 26 мм и тремя типами закручивающих аппаратов (рис. 3-9 и табл. 3-7). 102 [c.102]

Установка в нижней части трубы приточной камеры с паровым калорифером, а в отдельных случаях и центробежного вентилятора (на трубах с принудительной вентиляцией) позволяет создавать и регулировать требуемые гидродинамический и тепловой режимы. Наиболее важным обстоятельством является обеспечение режима противодавления, когда статическое давление воздущной среды по всей высоте трубы превыщает статическое давление газовой среды в стволе. В этом случае даже при самых неблагоприятных гидродинамических газовых режимах в газоотводящей трубе фильтрация и диффузия агрессивной среды к железобетонному стволу исключается. [c.232]

В связи с актуальностью проблемы экономии топлива и утилизации вторичных энергоресурсов большое значение приобретают работы по созданию эффективной теплообмеиной аппаратуры. Тепловые трубы и теплообменник на их основе являются одними из лучших теплообменных устройств для решения поставленной задачи. В книге рассмотрены результаты теоретических и экспериментальных исследований процессов тепло- и массообмена в тепловых трубах, связанные с дальнейшим развитием тепловых труб, повышением их теплотехнических характеристик. Приведен теоретический ана." 13 процессов тепло- и массообмена в тепловых трубах на основе термодинамических представлений. Даны классификация капиллярно-пористых структур, обобщенная модель эффектн -ной теплопроводности фитилей тепловых труб и их оптимизация по минимальному термическому сопротивлению. Рассмотрены процессы тепло- и массообмена в центробежных тепловых трубах и методы их интенсификации. [c.2]

Центробежные тепловые трубы (ЦТТ) являются одной из разновидностей замкнутых испарительно-конденсационных устройств. Основное отличие ЦТТ от традиционных ТТ состоит в том, что возврат рабочей жидкости из зоны охлаждения в зону нагрева осуществотя-ется в них под действием центробежных сил. При этом отпадает необходимость установки капиллярно-пористой структуры, что делает производство ЦТТ простым и технологичным. [c.81]

Хроленок В. В. Коаксиальная центробежная тепловая труба.— В кн. Интенсификация процессов тепло- и массообмена в пористых теплообменниках при низких температурах. Мн., 1975, с. 31 — [c.148]

Кривошеев Б. И. и др. Исследование снарядного еж 1 . а кипения в капиллярных ка1 алах центробежных тепловых труб.— В кн. Аэродинамика и теплопередача в электрических машинах. Харьков, 1981, вып. 10, с. 72—78. [c.148]

Кривошеев Б. H., Кухарский M. П. Определение оптимального количества теплоносителя для заправки цилиндрических центробежных тепловых труб.— В кн. Проектирование и. исследование асинхронных электродвигателей / Труды ВНИПТИЭМ. Владимир, 1979, выи. 1. с. 33—43. [c.149]

Центробежные тепловые трубы применяют для утилизации теплоты уходящих газов печей в химической, нефтехимической, металлургической отраслях промыщленности, в которых сжигается низкосортное топливо. Продукты сгорания содержат пыль, коррозионноопасные и смолистые вещества, которые, оседая, загрязняют поверхность теплообмена и существенно снижают перенос теплоты В таких теплообменниках исключается отложение твердых веществ на теплопередающих поверхностях. Применение вращающихся ТТ для охлаждения двигателей переменного тока позволяет повыщать нагрузку двигателя на 15 % при сохранении прежней температуры обмотки ротора. [c.439]

Моделируя тепловые трубы, обычно предполагают, что насыщенный пар является сухим. Однако в реальных условиях в нем всегда будут находиться капли жидкости, причина появления которых может быть различной механический заброс в результате парообразования взаимодействие движущегося потока пара с поверхностью конденсата изменение термодинамических параметров парового потока, приводящее к объемной конденсации пара организация возврата конденсата в виде дисперсной среды (например, в коаксиальных центробежных ТТ и испарительных термосифонах) искусственный заброс в паровой канал капель с целью осуществления циркуляции тенлоиосителя в паровой или жпд- [c.38]

Подобно обычной тепловой трубе с капиллярной структурой вращающаяся тепловая труба имеет три характерных участка испаритель, адиабатный участок и конденсатор. Вращение вокруг оси обусловливает появление центробежного ускорения 0) /", составляющая которого вдоль стенки трубы равна (и гёта. Соответствующая сила заставляет [c.173]

Уже было показано, что для достижения максимального коэффициента теплопередачи тепловой трубы необходимо ВЗЯТЬ жидкость с аивысшей величиной скрытой теплоты испарения. Попробуем выяснить, изменением каких еще параметров можно добиться увеличения теплопередачи. Продолжим рассмотрение круговорота единицы массы жидкости на пути из зоны агрева (в виде пара) в зону конденсации и назад по стенке в зону нагрева. Как ускорить этот круговорот Одним из факторов, сдерживающих его, является вязкость жидкости и сила трения при ее течении но внутренней стенке трубы. Следовательно, для увеличения теплопередачи необходимо использовать жидкость с малой вязкостью. Скорость движения пленки по стенке зависти от силы, под действием которой происходит это движение. Обычно это сила земного притяжения. Но можно использовать и центробежные силы. В частности, в тепловых трубах, применяемых для охлаждения вращающихся лопаток [c.24]

Обязательное для работы рассмотренных тепловых труб условие — наличие сил тял<ести или центробежных сил — значительно ограничивает возможности широкого использования их в различных областях те.хники. Так, например, использование тепловых труб в космической технике было бы очень перспективным с точки зрения их малого веса и габаритов по сравнению с любыми другими теплопередающими устройствам . Существенно, что тепловые трубы е требуют циркуляционных насосов, т. е. дополнительного энергопитания и обслуживания, не содержат движущихся частей, просты по конструкции и надежны в работе. [c.35]

В большой энергетике также найдется место для перспективного использования тепловых труб. Коэффициент полезного действия современных тепловых электростанций вплотную приблизился к 40%. Повысить далее эту величину оказывается весьма трудно. Один из возможных путей— Повышение температуры рабочего цикла, но это приводит к сильному нагреву лопаток турбин и потере их прочности. В основном греются тонкие концы лопаток, наиболее удаленные от массивного ротора. Здесь опять на помощь могут прийти тепловые трубы. Лопатки можно сделать пустотелыми и заполнить их рабочей жидкостью, прн этом они по существу превратятся в соответствующей формы тепловые трубы. Возират конденсата в них будет осуществляться за счет центробежных сил, т. е. капиллярная структура в данном случае ие потребуется. Зона испарения — это зона максимального притока тепла па концах лопаток, зона конденсации—основа1ше лопаток, откуда тепло будет передаваться ротору и далее выводиться по нему из зоны прохождения струи пара. Видимо, ротор также можно сделать пустотелым, превратив его в большую тепловую трубу, что не только позволит улучшить теплопередачу по нему, по и ускорит время прогрева всей турбины до рабочих температур в период запуска [Л. 29]. [c.100]

Выбор теплоносителей, конструкционных материалов и в конечном счете всей конструкции тепловых труб — вопрос комплексный, где все должно быть подчинено решению задач, связанных с применением тепловых труб в том или ином устройстве. Прежде всего следует учитывать следующие моменты . 1) уровень ра-604.ИХ температур 2) максимальные подводимые тепловые потоки 3) удельные тепловые потоки 4) перепады температуры 5) гео1уГетрические размеры 6) положение в гравитационном поле и наличие центробежных, электромагнитных и других сил 7) наличие ударов и вибраций 8) условия пуска 9) ресурс и надежность работы 10) трудоемкость и воспроизводимость характеристик при изготовлении 11) стоимость. [c.6]

Конденсация жидкости в зоне отвода тепла приводит к затоплению фитиля. Кривизна менисков жидкости внутри фитиля в этой зоне, как правило, ничтожна по сравнению с соответствующей кривизной в зоне нагрева трубы. Различие кривизны менисков и, следовательно, капиллярных давлений в этих двух зонах трубы приводит к появлению перепада этих давлений, который является движущим перепадом давления при перекачке жидкости по фитилю из зоны конденсации в зону испарения. Таким образом, в тепловой трубе для обеспечения замкнутой циркуляции теплоносителя используется капиллярный насос . Помимо капиллярных сил при работе тепловых труб могут действовать массовые силы — гравитационные, центробежные, электром агнитные и др. Массовые силы способны как улучшать циркуляцию теплоносителя в тепловых трубах, так и затруднять ее. [c.11]

В условиях, когда силы гравитации или иные силы (центробежные, электромагнитные) способны обеспечить перенос жидкости из зоны- конденсации в зону нагрева, могут использоваться тепловые трубы, не имеющие капиллярной структуры — бесфитильные тепловые трубы. Конструкция тепловой трубы, не имеющей капиллярной Рис В 2 Схема ис- структуры И работающей на использовании парйтельного термо- гравитационных сил, представлена на рис. сифона В.2. Такую тепловую трубу при- [c.12]

Кризис теплообмена в спиральных трубах. Вследствие влияния центробежных сил симметричность структуры потока в спиральных трубах (змеевиках) нарушается, и критические тепловые нагрузки по периметру труб наступают при разных паросо-держаниях. Критические нагрузки зависят от плотности теплового потока, массовой скорости, радиуса спиральной закрутки трубы. Центробежные силы играют большую роль при малых 148 [c.148]

Обнаруженное влияние гиба, но-видимому, в основном связано с нро-явлением центробежных сил. По отношению к предвключенному участку гиб выступает как дополнительное сопротивление, тормозящее движение пароводяного потока. Доля сечения труб, занимаемая паром, увеличивается, за счет чего уменьшается количество жидкости в пленке и затрудняется массообмен между ядром потока и пристенным слоем и таким образом снижается величина критической тепловой нагрузки. На участке за гибом движение пара ускоряется, что сопровождается уменьшением доли сечения, занимаемой паром, и увеличением толщины пристенного слоя. Возникшие в гибе поперечные циркуляционные токи продолжают существовать на некотором удалении от гиба, интенсифицируя массооб- [c.132]

Для испытания на химическую стойкость были заготовлены образцы в виде отрезков труб из стали Ст. 3 длиной 100 мм и диаметром 52 мм. Внутреннюю поверхность трубы центробежным способом покрывали слоем толщины 1 —1,2 мм хро-мобазальтовой пасты. Образцы в течение суток выдерживали в обычных комнатных условиях, за это время масса полностью самозатвер,девала. После этого образцы подвергали тепловой обработке по определенному режиму в две стадии. [c.38]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...