Применение тепловых труб

Там, где есть возможность использования ультразвука, могут найти применение тепловые трубы с управлением по ультразвуковому полю. Конструкция такой ТТ приведена в [47]. Принцип ее работы поясняется на рис. 15, о. [c.57]

Проблема нейтрализации внутренних тепловыделений на космическом ко-)абле тесно связана с необходимостью отвода теплоты на периферию корабля. Идеальное решение вопроса транспорта теплоты может быть достигнуто с помощью устройств типа тепловой трубы. Тепловая труба, представляющая собой герметичный капиллярно-пористый фитиль, насыщенный легколетучей жидкостью, с помощью испарительно-конденсационного механизма переноса теплоты позволяет в десятки тысяч раз увеличить теплопроводность по сравнению с теплопроводностью лучших естественных проводников теплоты (металлов). Тепловая трубка по существу является своеобразным сверхпроводником теплоты, действующим автоматически. Именно космос благодаря невесомости снимает с тепловых труб всякие геометрические и пространственные ограничения и делает их незаменимыми в конструктивном плане. В частности, применение тепловых труб позволяет не только устранить недопустимые температурные деформации корпуса корабля и снять температурные напряжения конструкции, вызванные сильным прогревом корабля с солнечной стороны и резким охлаждением с теневой стороны, но и обратить эти в общем неблагоприятные условия на пользу. [c.376]

В. заключение можно отметить, что для успешного применения тепловых труб в космосе необходимо учитывать два фактора, связанных с работой конден- Е сатора гС [c.398]

ПРИМЕНЕНИЕ ТЕПЛОВЫХ ТРУБ И ИХ КОНСТРУКЦИИ [c.437]

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. В последней главе описаны существующие и перспективные области применения тепловых труб в энергети-..ческих системах. Этот материал будет полезен инженерам, архитекторам и строителям, занимающимся вопросами экономии энер- [c.7]

С 1964 г. тепловые трубы нашли многочисленные применения. Тепловые трубы с жидкими металлами в качестве теплоносителя нашли широкое применение в энергетике для охлаждения ядерных и изотопных реакторов, для сооружения термоионных и термоэлектрических генераторов, а также для регенерации (утилизации) тепла в установках газификации. Среднетемпературные тепловые трубы использовались в электронике для охлаждения таких объектов, как генераторные лампы, лампы бегущей волны, приборные блоки в энергетике они применялись для охлаждения валов, турбинных лопаток, генераторов, двигателей и преобразователей. В установках для утилизации тепла они применялись для отбора тепла от выхлопных газов, для поглощения и передачи тепла в установках, работающих на солнечной и геотермальной энергии. При обработке металла резанием среднетемпературные тепловые трубы использовались для охлаждения режущего инструмента. И, наконец, в космической технике они служили для регулирования температуры спутников, приборов и космических скафандров. Криогенные тепловые трубы были применены в связи для охлаждения инфракрасных датчиков, параметрических усилителей и лазерных Систем, а в медицине —для криогенной глазной и опухолевой хирургии. Список применений уже достаточно велик и [c.28]

Были проведены исследования с целью изучения возможностей применения тепловых труб для нагрева поверхности автострад и мостов путем заделывания тепловых труб в их полотно. Количество тепла, необходимое для непрерывного нагрева, составляет примерно 3,4-10 Дж/(м2-год). Это тепло может быть подано с помощью электронагревателя, парового нагревателя, с помощью горячей воды, нагретой за счет солнечной энергии дЛя этой цели может быть использовано также тепло, аккумулированное глубинными слоями грунта. На рис. 1.28 показан опытный участок с заложенной в грунт и полотно дороги тепловой трубой, подающей тепло к полотну дороги из глубинных слоев. Тепловые трубы на расстоянии 0,15 м друг от друга были уложены на участке [c.42]

Некоторые применения тепловых труб были описаны в гл. 1— 5. В частности, большой интерес в настоящее время проявляется к разработке применений тепловых труб в энергетических системах зданий, инженерных сооружениях и технологических процессах. Несколько таких систем отобрано в качестве примеров и описано в следующе главе. Некоторые из этих систем в настоящее время выпускаются промыщленностью, другие существуют в виде опытных образцов или разработана их принципиальная схема. Есть основание надеяться, что эта последняя глава поможет инженерам оценить возможности применения тепловых труб в области энергетических систем и стимулировать дальнейшие исследования и разработки по применению тепловых труб в будущем. [c.182]

ПРИМЕНЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ТРУБ В ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ [c.182]

Теплообменники являются основными устройствами во многих теплоэнергетических системах. Для того чтобы получить количественную характеристику теплообменников, ниже показан типичный расчет, часто применяемый на практике. Основываясь на таком типичном расчете в последующих разделах описано несколько различных применений тепловых труб для зданий, конструкций и промышленных процессов. В частности, будет видно, что тепловые трубы могут быть успешно использованы во многих областях, [c.186]

В будущем могут быть сделаны новые разработки с применением тепловых труб. Например, с использованием тепловых труб могут быть введены в слой горящего угля одновременно перегретый пар и горячий воздух, так чтобы газификация угля могла осуществляться непрерывно, а не периодически, как в случае попеременной подачи воздуха и пара. [c.193]

Известно применение тепловых труб в качестве элементов теплообменника типа воздух — воздух для охлаждения устройств числового программного управления (рис. 152). Теплообменник, который крепится к задней стенке силового шкафа, состоит из трубной доски с 39-ю тепловыми трубами, расположенными в шахматном порядке в 13 рядов, горячего А и холодного Б контуров, герметично закры- [c.220]

Книга рассчитана па инженерно-технических работников различных отраслей промышленности, специализирующихся в области применения тепловых труб. [c.2]

Области применения тепловых труб очень разнообразны. Тепловые тр бы используются, например, для охлаждения криогенных мишеней в ядерных ускорителях, для охлаждения электронного оборудования, в установках для кондиционирования зданий, в печах, при охлаждении и нагреве двигателей, в космических летательных аппаратах. О применении тепловых труб более подробно говорится в гл. 7. [c.15]

Содержание книги. В гл. 1 подробно рассматривается история развития тепловых труб. В гл. 2 приводятся теоретические основы процессов, протекающих б тепловой трубе, которые в настоящее время достаточно хорошо разработаны, хотя и существуют некоторые вопросы, требующие дальнейших исследований, особенно расчет условий кризиса теплоотдачи. В гл. 3 рассматриваются проблемы, связанные с применением теории, изложенной в гл. 2, а также дается ряд практических соображений по общему расчету тепловой трубы. В ней также приводятся несколько примеров конструктивного расчета трубы. Глава 4 касается выбора материалов. В ней обсуждаются их совместимость, ресурсные испытания труб, проблемы технологии изготовления, заполнения и герметизации. В гл. 5 описываются специальные типы тепловых труб. В гл. 6 рассматриваются тепловые трубы переменной проводимости, а в гл. 7 — типичные случаи применения тепловых труб. В приложениях собрано большое количество справочных данных, которые могут понадобиться при проработке материала. [c.15]

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]

Кроме описанных ранее возможностей тепловой трубы при соответствующем исполнении она может выполнять роль управляемого термического сопротивления. Эти функции сильно расширяют область применения тепловых труб. Например, для космических кораблей часто очень существенно точное поддержание температуры, в то время как внутренняя диссипация теплоты и внешний тепловой поток могут претерпевать значительные изменения. В криогенной технике и ряде других приложений эффективная передача теплоты должна осуществляться в одном направлении, в то время как перенос теплоты в обратную сторону должен быть исключен. [c.170]

Тепловые трубы исследовались и в настоящее время исследуются применительно к широкому кругу приложений, при этом был охвачен почти весь возможный диапазон температур, используемых в процессах теплообмена. Область применения тепловых труб простирается до гелиевых температур, где с помощью труб охлаждают мишени в ускорителях частиц до 2000—3000°С. [c.208]

В тех случаях, когда требуется свести к минимуму размер и массу устройств, почти изотермический режим работы тепловой трубы может быть использован для повышения температуры ребер или развитых поверхностей других типов. В результате этого передача теплоты к среде, выполняющей роль окончательного стока теплоты (обычно этой средой служит воздух), увеличивается. За счет этого можно повысить мощность устройства или снизить массу и размеры металлического стока теплоты. Существуют два возможных способа применения тепловой трубы в этих целях [c.214]

Развитие тепловых труб, особенно тех, которые работают при температуре пара до 200° С, стимулировалось космическими исследованиями в большей степени, чем какими-либо иными. Тепловая труба переменной проводимости наилучшим образом иллюстрирует этот тезис. Могут быть различные варианты применения тепловых труб для космических целей, и рассмотрение их удобнее провести, предварительно сгруппировав тепловые трубы по роду выполняемых задач. [c.218]

На рис. 42, в [134] показана зависимость возможного увеличения габаритной мощности машин за счет применения тепловой трубы в валу от доли греющих потерь Б роторе. Эта зависимость относится к машинам, мощность которых близка к оптимальной для применошя ЦТТ, Эффективность их применения значительно возрастает, если исходный двигатель не имеет наружного обдува, что характерно для двигателей с глубоким регулированием частоты вращения. [c.136]

В ЭТА, в которых работа технологических и энергетических элементов неразделима, в большинстве случаев достигается повышение технологической и энергетической эффективности и эксплуатационной надежности установки в целом. Это обеспечивается, например, применением для плавильных процессов долговечных гарнисажных футеровок, в элементах которых вырабатывается дополнительная энергетическая продукция применением для грануляции расплавленного уноса перед технологическим воздухоподогревателем камеры радиационного охлаждения, где также вырабатьшается энергетическая продукция применением тепловых труб, повышающих надежность технологического процесса, и т.п. [c.159]

Применение тепловой трубы дает существенный экономический эффект. В США только при утилизации теплоты термических печей экономия топлива составляет 12%. В США и Японии разрабатываются керамические теплообменники на тепловых трубах, в которых теплоносителями являются Na, К, Li. Керамика ( Si , S13N4, MgO, AI2O3) используется или как материал корпуса, или как внешнее покрытие, нанесенное на металл и предохраняющее его от коррозии. Для предотвращения взаимодействия керамики со щелочными металлами на внутренние поверхности труб напыляется ниобий. [c.437]

В работе Шиндлера и Вопнера приведено теоретическое обоснование возможности применения тепловых труб для передачи тепла [6]. Использовав элементарную модель (см. рис.8.2), авторы произвели расчет теплопередачи и определили оптимальные геометрические параметры для тепловых труб с натриевым теплоносителем. Было получено следующее выражение для оптимального произведения мощности на длину трубы [c.210]

В вышедших за последнее время на русском языке книгах отечественных и зарубежных авторов широко освещаются различные аспекты тепловых труб. Однако основное внимание в них до последнего времени уделялось вопросам теории, методам расчета, а также рассматривались вопросы применения тепловых труб. Только в недавно вышедшей книге Технологические основы тепловых труб М. Н. Ивановского, В. П. Сорокина, Б. А. Чулкова и М. Н. Ягодкина (Москва, Атомиздат, 1980), пожалуй, впервые рассмотрены технологические основы создания тепловых труб, писаны методы их изготовления. [c.5]

Материал разбит на четыре части, в которых последовательно изложены вопросы теории, расчета, изготовления и перспективы применения тепловых труб. Особо следует отметить разделы, посвященные сборке, очистке и подготовке тепловой трубы к пуску. В них кратко, но достаточно четко и систематизированно изложены вопросы эксплуатации тепловых труб. Автор наглядно показывает, что эффективная работа тепловой трубы возможна только при соблюдении многих условий. Этот материал поможет читателю не только усвоить необходимые сведения по подготовке трубы к работе, но и избавиться от неоправданного оптимизма по поводу простоты и универсальности тепловой трубы, который могли вселить в него ранние работы по тепловым трубам, где основной акцент делается на теорию, достоинства и перспективы применения труб. [c.5]

Известно применение тепловых труб с капиллярно-пористой структурой (рис. 148) из медного порошка для охлаждения транзисторов уошителя звуковой частоты Эстония—V-010 (стерео). Применение [c.217]

История развития тепловых труб непродолжительна, она насчитывает практически чуть более двух десятилетий. Однако столь малого срока оказалось вполне достаточно, чтобы тепловые трубы как теплотехнические устройства завоевали общее признание. Они примс 1яются в космических исследованиях, в энергетике, в радиоэлектронике, дви-гателестроении, металлургии, при строительстве объектов в районах вечной мерзлоты. Указанный перечень легко может быть расширен, и вссже есть все основания утверждать, что настоящее применение тепловых труб в технике, науке и быту еще только начинается. [c.3]

Удачно подобранные и обстоятельно описанные в книге примеры практического применения тепловых труб в сочетании с достаточно полной библиографией по этому воиросу и перечнем основных патентов служат не только хог.юшей иллюстрацией возможностей этих устройств. Они, несомненно, явятся отправной точкой для новых идей по применению тепловых груб и их конструктивному выполнению. [c.5]

Работы в Лос-Аламосской лаборатории продолжались в больших масштабах. Главное внимание по-прежнему уделялось применению тепловых труб для спутников, и первый полет спутника с тепловой трубой состоялся в 1967 г. [1-9]. Для того чтобы продемонстрировать успешную работу тепловой трубы в космических условиях, спутник с тепловой трубой с корпусом из нержавеющей стали и водой в качестве рабочей жидкости и с электрическим обогревом был выведен на околоземную орбиту с мыса Кеннеди при помощи ракеты-носителя Атлас-Эджена . После выхода спутника на орбиту труба автоматически включалась в работу и телеметрические данные о ее работе принимались пятью станциями слежения в течение 14 витков вокруг Земли. Данные позволили заключить, что тепловая труба работала успешно. [c.18]

Термен и Мей [7-6] предложили использовать тепловые трубы для обеспечения более равномерного распределения температуры в неравномерно облучаемой оболочке. Кроме того, был проанализирован вопрос об изготовлении почти изотермических конструкций радиаторов с использованием тепловых труб для повышения эффективности отвода отработанной теплоты, а также о применении тепловых труб для передачи теплоты от реактора к термоионному преобразователю энергии. Конвей и Келли [7-7] исследовали возможность реализации замкнутой кольцевой тепловой трубы с многочислен-нымн комбинациями испарительных и конденсиониру-ющих поверхностей. Труба имела вид тороида с восемью источниками и восемью стоками теплоты. Авторы пришли к заключению, что замкнутая тепловая труба, надлежащим образом связанная с корпусом космического корабля, может оказаться высокоэффективным средством снижения перепадов температур в конструкции. [c.219]

Киркпетрик и Маркес приводят некоторые очень интересные цифры относительно отводимой энергии в используемых в настоящее время и в предполагаемых системах. Например, типичная для кораблей серии Аполлон плотность энергии составляла 1,2 Вт на погонный сантиметр. Для современной электроники, предназначе-ной для американских космических станций и челночных кораблей, характерны 12 Вт на погонный сантиметр т. е. на порядок большие значения. Обычно охлаждаемая жидкостью холодная плата должна обеспечивать отвод энергии при плотностях, отвечающих условиям кораблей Аполлон . Но чтобы удовлетворить требованиям завтрашнего дня, в более поздних проектах для обеспечения отвода энергии большей плотности весьма обстоятельно рассматривалась возможность применения тепловых труб, причем наличие тепловых труб интенсифицирует работу холодной платы, которая в состоянии обеспечить отвод до 24 Вт с погонного сантиметра. Предполагается использовать тепловые трубы на челночных кораблях с целью облегчения отвода теплоты от смазочной жидкости, используемой во вспомогательных энергетических агрегатах. [c.222]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...