Плоские тепловые трубы

Плоская тепловая труба (рис. 4.5.12) работает так же, как и обычная трубчатого типа. На ней создается почти изотермическая поверхность, которая может быть использована как эффективный радиатор для охлаждения и термостатирования размещенных на ней устройств. [c.440]

Рис. 4.5.12. Плоская тепловая труба

В течение 1967—1968 гг. появилось несколько статей в научной печати, большей частью в США, свидетельствующих о расширении области применения тепловых труб, которые использовались для охлаждения электронных устройств, для кондиционирования воздуха, охлаждения двигателей и т. д. [1-11, 1-12, 1-13]. Для этих целей разработаны, в частности, гибкие и плоские тепловые трубы. Главным достоинством тепловой трубы, привлекшим к себе внимание, являлась ее существенно большая тепловая проводимость по сравнению даже с такими прекрасными проводниками теплоты как медь, причем водяная тепловая труба с простым фитилем обладает в сотни раз большей эффективной теплопроводностью, чем медный стержень тех же размеров. [c.18]

ПЛОСКИЕ ТЕПЛОВЫЕ ТРУБЫ [c.161]

Плоская тепловая труба, примером которой служит изображенная на рис. 5-1 конструкция, работает точно так же, как и обычная тепловая труба трубчатого типа. Основное различие между ними состоит в форме фитиля, которая обеспечивает распределение жидкости ио всей развитой поверхности плоской трубы. [c.161]

Рис. 5-1. Внутреннее устройство плоской тепловой трубы.

Плоские тепловые трубы. Вторым основным типом тепловых труб, который, вероятно, наиболее всего подходит для охлаждения электронного оборудования, является плоская тепловая труба. Для охлаждения устройств очень большой мощности этот тин тепловой трубы в ближайшем будущем вряд ли будет использоваться, однако целесообразность применения подобных труб для выравнивания температур и охлаждения относительно небольших полупроводников и транзисторных модулей не вызывает сомнения, так же и их использование для охлаждения интегральных модулей. Подводя итог, можно сказать, что плоские тепловые трубы могут выполнять следующие функции [c.214]

Описывается плоская тепловая труба с пористым металлическим фитилем или слоями сетки в паровом канале. [c.257]

Внимательный взгляд может усмотреть в этой конструкции один недостаток — возможность разрушения тонких стенок труб под действием мелких метеоритов. Но, во-первых, попадание метеорита — явление маловероятное, во-вторых, если даже это и произойдет, весь радиатор не выйдет из строя, так как тепловые трубы соединены параллельно и выход из строя одной из них почти не повлияет на работоспособность всей сборки. Проблема надежности в условиях метеорной опасности в общем виде может решаться в более сложных и мощных радиаторах путем набора их из целой сети тепловых труб с параллельным и последовательным соединением. Плоские тепловые трубы укладываются подобно кирпичам в стене здания (рис. 58). [c.103]

Р и с. 4.17. Экспериментальная зависимость максимального теплопереноса от температуры при разном наклоне плоской тепловой трубы с гофрированной капиллярной структурой [67] [c.102]

Рис, 4.18. Экспериментальная зависимость относительной длины лужи от температуры при разном наклоне плоской тепловой трубы и отсутствии теплопереноса [67] [c.103]

Схема встроенных ТЭП обусловливает расположение термоэмиссионных модулей в активной зоне реактора схема выносных ТЭП предполагает передачу тепла, генерируемого в реакторе, к сборке термоэмиссионных модулей вне бака реактора с помощью тепловых труб [60] в третьей схеме плоские [c.21]

Тепловая труба — специальное устройство для локального охлаждения (или обогрева) участка поверхности тела, в котором одновременно используется метод жидкостного охлаждения и обогрева. Она имеет герметичный, обычно цилиндрический, корпус (существуют также плоские трубы), на внутренней поверхности которого расположен капиллярно-пористый материал — фитиль, пропитанный ВЖ (теплоносителем). Один конец трубы — обогреваемый, а другой — охлаждаемый. Подводимый к концу трубы извне тепловой поток (например, от участка охлаждаемого с помощью трубы тела) испаряет ВЖ внутри трубы, и ее пары движутся по центральной части трубы к охлаждаемому извне концу, где они конденсируются. Выделяемая теплота фазового перехода может использоваться для обогрева участка тела. Жидкая фаза по фитилю возвращается в зону испарения. Поверхностная плотность теплового потока зависит от размеров обогреваемого и охлаждаемого участков тепловой трубы, поэтому имеется возможность концентрировать тепловой поток на одном из участков. Конструктивные особенности тепловых труб и области их применения рассмотрены в [10, 15, 51]. [c.392]

Рис. 1.27. Разрез солнечного коллектора с плоскими пластинами, в котором использованы тепловые трубы

Теория газорегулируемых тепловых труб, изложенная в предыдущем разделе, основана на модели плоского фронта, т. е. на существовании четкой границы раздела между активной и неактивной зонами конденсатора. Действительный фронт зависит от диффузии на границе раздела газ — пар и осевой передачи тепла по стенке трубы. На рис. 5.8 показан типичный результат диффузии иа температурное распределение по стенке трубы вдоль конденсатора. [c.120]

Рис. 1-5. Плоская и круглые тепловые трубы.

В настоящее время имеется достаточно обширная литература по кипению на пористых поверхностях (фитилях). Рассматриваемые в настоящем параграфе работы включают измерения на плоских пористых поверхностях и в трубах, при этом греющие поверхности могут быть расположены как горизонтально, так и вертикально. Они могут быть полностью погружены в жидкость нли же испарение будет происходить со свободной поверхности фитиля (ситуация характерная для тепловой трубы). Исследовались вода, органические жидкости и жидкие металлы. Наличие пор в теплоотдающей поверхности ведет к дальнейшему усложнению процесса кипения, поскольку в дополнение к вышеизложенным факторам, определяющим кипение на гладких поверхностях, в фитиле имеются дополнительные центры парообразования и существенно изменяется характер движения жидкой и паровой фаз в направлении поверхности нагрева и от нее. [c.57]

Примером охлаждения интегральных схем с помощью тепловых труб, заделанных в плоскую плату, [c.216]

Аналогичное соотношение получено также для тепловой трубы с плоски.м паровым каналом. [c.25]

Рис. 30. Эквивалентная схема расчета капиллярной тепловой трубы при наличии плоского мениска где-либо в начале зоны конденсации.

Рассмотрим, как в этом случае запишется основное уравнение баланса давлений в тепловой трубе. Очевидно, сумма всех действующих давлений, подсчитанная по любому замкнутому контуру, обозначенному на рис. 30 пунктирной линией, должна быть равна нулю (или больше нуля). Из всех возможных контуров в контуре, проведенном через ячейки с мениском минимального радиуса кривизны и с мениском максимального радиуса (в частности, плоским), развивается наибольший для данной трубы перепад -капиллярного давления. Именно этот контур, обозначенный на рис. 30 сплошной линией, и будет определяющим в поведении всей капиллярной системы. Таким образом, уравнение баланса давлений представится в виде [c.47]

В термическом начальном участке трубы можно выделить две области Рис. 7-il. Схема потока в плоской тепловой пограничный слой толщиной трубе. Д и не охваченное теплообменом ядро [c.114]

Рассмотрим вязкостно-гравитационное течение и теплообмен в плоской вертикальной трубе. Пусть плотности теплового потока на обеих стенках постоянны по поверхности и одинаковы, а тепловыделение в потоке за счет внутренних источников тепла однородно. Все остальные условия те же, что и в предыдущем параграфе. [c.343]

Солнечные коллекторы с тепловыми трубами. В последние годы разработаны конструкции КСЭ с использованием тепловых труб. Как известно, тепловая труба представляет собой вакуумированное герметичное устройство в виде трубы или плоского канала с продольными канавками или капиллярно-пористым телом—фитилем иа внутренней поверхности канала, частично заполненного рабочей жидкостью. При подводе теплоты жидкость в одной части тепловой трубы — в испарительной зоне — испаряется и образующиеся пары переносятся в зону отвода теплоты (в зону конденсации), где они конденсируются, и по капиллярной структуре жидкость возвращается в зону испарения. [c.39]

Схемы параллельного соединения большого числа модулей плоских и вакуумированных (с тепловой трубой) коллекторов показаны на рис. 77. Весь массив КСЭ раз- [c.169]

Рис. 4 16. Плоская (а) и круг-.чая (б) тепловые трубы с гофрированной капиллярной структурой

При значениях радиуса кривизны в десятки микрон и более эта разница составляет несколько процентов или доли процента давления пара над плоской поверхностью. Для тепловых труб с размерами радиуса капиллярных пор более 10 мкм этот эффект мал и его можно не учитывать. [c.33]

Двигатели двойного действия. Конструкция четырехцилиндрового двигателя двойного действия фирмы MAN/MWM, поперечное сечение одного из цилиндров которого показано на рис. 12.1, отличается двумя важными особенностями — упрощенной конструкцией головки нагревателя и оригинальной конструкцией подогревателя воздуха. На рис. 12.2 представлено сечение головки нагревателя, а на рис. 12.3 — некоторые элементы нагревательных труб. Нагреватель состоит из прямых трубок из жаропрочной стали, спаянных попарно с верхних концов /-образными элементами. Нижние концы трубок нагревателя припаяны соответственно к корпусу регенератора и к верхней части цилиндра двигателя. Трубки нагревателя смонтированы так, что образуют плоский тепловой экран. [c.275]

При расчете теплового потока Q по приближенной формуле (12.12), в которой стенка трубы считается плоской с толщиной 6 = 5 мм, получим [c.100]

Перспективным в плане охлаждения и термостабилизации модулей электронной аппаратуры является применение плоских тепловых труб. [c.221]

Максимальная передаваемая мощность при горизонтальном положении, плоских тепловых труб из коррозионностойкой стали составляет 18 Вт, а из меди 28 Вт термическое сопротивление при макж-мальной передаваемой мощности аналогичных труб составляет 1,0 и 0,3°С/Вт соответственно. [c.221]

Возможно расположение зоны испарения вдоль одного конца пластины, где испаритель будет занимать ограниченное пространство. Образующийся в испарителе пар может поступать в протяженную плоскую паровую камеру, и тем самым теплота окажется распределенной по плоской поверхности большего размера. Mar oni ompany (МС) разработала плоскую тепловую трубу с эластичной стенкой из тонкой полистироловой пленки (см. гл. 7). Эластичная стенка тепловой трубы во время работы прижимается к охлаждаемым элементам давлением пара и повторяет при этом форму лицевых поверхностей охлаждаемых элементов, обеспечивая хороший тепловой контакт. Существенным преимуществом подобной конструкции является то, что она исключает необходимость нарушения целостности корпуса самой тепловой трубы для устройства в нем болтовых соединений или электрических выводов. [c.162]

Тепловые трубы с волокновыми капиллярными структурами выпускают по техническим условиям ТУ 54-31—79. Номинальная толщина капиллярной структуры равна 0,5—2,0 мм с предельным отклонением 0,1 мм. Диаметр цилиндрических тепловых труб составляет от 3 до 25 мм, плоские тепловые трубы имеют ширину 10—50 и высоту 6—12 мм при максимальной длине 0,5 м. [c.205]

Для изготовления тепловых труб возможно применение комбинированного ПСМ, получаемого сваркой при прокатке пакета сеток с листовым компактным материалом. Этот материал обладает высокой технологичностью, что позволяет изготавливать из него последующей формовкой и сваркой тепловые трубы требуемой конфигурации. Например, изготовлена плоская тепловая труба в виде диска диаметром 160 мм с вваренной в центре втулкой для установке охлаждаемого триода [1.18]. Корпус тепловой трубы получен из комбинированного ПСМ прокаткой ленты толщиной 0,35 мм и трех слоев фильтровой сетки П60 из стали типа 1Х18Н9Т. Возможно применение ПСМ в испарительных теплообменниках. ПСМ обладает более высокой испарительной способностью, чем пористые порошковые материалы (ППМ), при этом с увеличением пористости испарительная способность ПСМ возрастает. Мощность теплообменников-испарителей с использованием ПСМ на 5—15 % больше, чем трубчатых. Испарительная способность ПСМ из стали 12Х18Н9Т при пористости 0,15 составляет 0.5-10 , а при пористости 0,45—1,54Х ХЮ- м /с, тогда как испарительная способность ППМ из никеля [c.258]

Р II с. 4.20. Экспериментальная зависимость максимального теплопереноса от относительной недозаправкп для плоской тепловой трубы с. гофрированной капиллярной структурой [67] (Г=253 К = =—0,4 мм Д /Уо — отношение недостающего объема теплоносителя к объему при полностью заполненной структуре) [c.104]

Преимущества тепловых труб реализуются наилучшим образом, когда трубы длинные и тонкие, т.,е. берется длинный цилиндр или вытянутая тонкая плоская структура. Для определенности рассмотрим круговой цилиндр с большим отношением длины к диаметру. Ход анализа для других форм очевиден, хотя не всегда прост в деталях. Как видно на рис, 6-58, такая тепловая труба состоит из замкнутой трубы длиной I в внешним радиусом. Гр н кольцевой капиллярной структуры, пропитанной смачиваеыо жид костью, с внешним радиусом и паровым пространством радиусом Г.д. [c.392]

Как показано схематично на рис. 5.1, газорегулируемая тепловая труба отличается от простой наличием в ней неконденсирующегося газа и газового резервуара. Хотя газовый резервуар может располагаться в различных сечениях трубы (как показано на рис. 1.6), он должен быть непосредственно связан с концом конденсатора. Газовый резервуар может иметь фитиль, а может быть и без фитиля. Во время работы трубы газ захватывается паром и переносится в конец конденсатора и в газовый резервуар. Присутствие неконденсирующегося газа на некотором участке конденсатора предотвращает конденсацию пара в этой зоне. Давление пара в газовом резевуаре не может превышать давление насыщенного пара при температуре резервуара. Хотя обмен между паром и газом не является первостепенной проблемой и определяется диффузией, хорошее понимание основных характеристик обмена может быть получено, если предположить, что между паром и неконденсирующимся газом существует плоская граница. [c.107]

Фитиль. Если фитиль является неотъемлемой частью общей конструкции тепловой трубы, например в тепловой трубе с продольными канавками, специальных операций по изготовлению фитиля не требуется. Если фитиль изготавливается из проволочной сетки, например фитиль в виде свернутого экрана или в виде артерии, необходимо из полотна сетки вырезать кусок требуемого размера. Полотно сетки не всегда легко раскроить точно, так как оно не имеет необходимой жесткости по некоторым направлениям. Для точного раскроя полотна из проволочной сетки его зажимают между двумя плоскими пластинами и режут по краю пластрн. [c.168]

Определение размеров резервуара. Горячий и холодный резервуары. Хотя нежелательно в расчетах тепловых труб использовать модель плоского фронта, в которой поверхность раздела между паром и газом считается плоской, а также применять допущения об отсутствии осевой теплопроводности или диффузии, все же подобный подход может быть применен для получения первичных оценок различных параметров. Маркес [6-16] приводит уравнения для оценки необходимого объема резервуара в функции требуемой степени регулирования температуры. Эти уравнения были выведены для тепловых труб как с холодным, так и с горячим резервуарами. Они приводятся ниже. Принимается полное использование поверхности конденсатора. [c.190]

Набор пластинок фиксированной толщины прочно и с заданным интервалом удерживается в единой сборке за счет кольцевых перемычек, располагаемых на некотором расстоянии друг от друга. Вся сборка изготовляется из единой трубки на специальной оправке, имеющей кольцевые проточки для формирования кольцевых перемычек. Последовательность операций при изготовлении- такой капиллярной структуры наглядно иллюстрируется рис. 42. Снаружи трубка прокатывается валиком в местах, соответствующих кольцевым проточкам. Затем она обтачивается снаружи до получения гладкой внешней поверхности под прессовую посадку, которая производится внутрь корпуса тепловой трубы. После этого поверхность обрабатывается фрезой для получения продольных борозд. Борозды фрезеруются на глубину вплоть до поверхности оправки. Толщина фрезы и шаг ее смещения выбираются в соответствии с расчетной геометрией капиллярной структуры. Окончательная операция заключается в химическом растворении материала оправки. Хотя этот способ изготовления капиллярных структур и несколько более сложен, чем описанный выше метод изготовления их из плоской металлической пластины, зато он позволяет получить весьма длинные капиллярные каналы точно заданной формы даже при небольших диаметрах тепловых труб. В частности, указанным способом в условиях промышленного предприятия была изготовлена тепловая труба длиной 500 мм с наружным диаметром 10 мм. Труба предназначалась для работы в области температур около 1 500° С и поэтому для изготовле- [c.68]

Значительное влияние на работу тепловых труб с канавочной гофрированной капиллярной структурой оказывают силы гравитации [67]. Для того чтобы исключить многомерность задачи, часть опытов проводили на тепловой трубе с плоским фитилем нз гофрированной сетки (рис. 4.16,а). Фитиль изготовлен из никелевой односторонней сетки саржевого плетения 80/720 ТУ16-538.082—70 (основа из проволоки диаметром 0,052 мм. уток — из проволоки диаметром 0,035 мм). Гофрирование было проведено таким образом, что структура получилась неоднородной узкие каналы чередовались с широкими. Движение жидкости в капиллярной структуре осуществлялось по широким закрытым каналам, узким открытым каналам и по самой сетке саржевого плетения. Длина трубы составляла 600 мм, ширина фитиля — 15 мм. Торцевые заглушки были выполнены из стекла, что позволило визуально на- [c.102]

Точку фитиля с максимально возможной кривизной мениска условно называют сухой , точку с минимальной кривизной мениска условились называть мокрой . Если в тепловой трубе имеется достаточное количество теплоносителя, то в этой точке поверхность раздела фаз почти плоская, т. е. Ркап 0. Таким образом, для нахождения максимального теплопереноса необходимо составить баланс сил в контуре, проходящем через сухую (I) и мокрую (2) точки [c.34]

На рис. 3.3 даны предельные значения удельного теплового потока с плоской поверхности испарения для некоторых теплоносителей тепловых труб, рассчитанные при условии /=1.В фитилях тепловых труб в зоне нагрева свободная поверхность жидкости занимает лишь часть поверхности фитиля и, как правило, эта поверхность изогнута. Поэтому при расчете предельных значений удельного теплового потока необходимо учитывать поверхностную пористость фитиля епов и развитие поверхности за счет искривления. [c.126]

Для обеспечения полной герметизации полости теплообменника тепловые трубы в ячейках нижнего раздвижного дна смонтированы с помощью ртулок, а прорези закрыты съемными плоскими заглушками. Дно теплообменника сверху и снизу уплотнено. [c.56]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...