Геометрии фитилей

Отметим, что проницаемость К представляет собой свойство структуры фитиля, так как 1) течение жидкости в тепловой трубе ламинарное, в основном, за счет низкой скорости жидкости 2) для ламинарного течения / Ке — величина постоянная, зависящая только от геометрии фитиля, как и другие величины в уравнении (2.23). Метод определения К для нескольких обычно употребляемых фитилей описывается ниже. [c.51]

Существуют три принципиальных типа геометрии фитилей (по характеру капиллярной структуры) [c.32]

X — длина капиллярной волны, зависимая от геометрии фитиля, м [c.5]

Эффективный капиллярный радиус Гс в этом уравнении определяется так, что 2/Гс равно максимально возможному значению (1// 1+1// 2) для различных пористых структур. Эффективный капиллярный радиус для пор фитиля на межфазной границе простой геометрии часто можно определить теоретически. Для пор сложной геометрии эти значения необходимо определять экспериментально [16, 17, 38]. В табл. 2.1 собраны выражения для Гс для нескольких типов фитилей их происхождение описывается ниже. [c.47]

Это уравнение было получено из рассмотрения двух параллельных путей теплового потока для пористых- спеченных фитилей. Один из путей проходит по однородному материалу фитиля, второй состоит из последовательной цепи жидких участков и участков материала фитиля. Следует заметить, что при отсутствии данных по радиусу контакта, Гс можно оценить с помощью материального баланса для идеализированной геометрии, в результате чего получаем следующее уравнение [c.59]

Теоретические аспекты капиллярных ограничений на величину передаваемой тепловой мощности были рассмотрены в предыдущей главе. Другими факторами, ограничивающими передачу тепловой мощности, являются звуковые эффекты, унос жидкости и вскипание теплоносителя. Возможное влияние этих ограничений на величину передаваемой мощности тепловой трубы показано на рис. 3.1. Определяющим для тепловой трубы является то ограничение, в результате которого при рассматриваемой температуре максимально возможная передаваемая мощность имеет наименьшее значение. Значения этих различных ограничений, в свою очередь, зависят от различных свойств теплоносителей, структур фитиля и геометрии тепловой трубы, например, в предыдущей главе было показано, что капиллярные ограничения для тепловой трубы с заданным теплоносителем и температурой могут быть увеличены при использовании фитилей с меньшими капиллярными радиусами и с большей проницаемостью. Тео- [c.80]

Основным механизмом передачи тепла в испарителе и конденсаторе тепловой трубы является теплопроводность с испарением и конденсацией. Теории теплопроводности с испарением и конденсацией были описаны в предыдущей главе. Прохождение тепла через насыщенный жидкостью фитиль сопровождается возникновением радиального градиента температур в жидкости. В зоне испарения температура жидкости на границе раздела труба — фитиль больше, чем температура жидкости на границе раздела фитиль —пар на величину, зависящую не только от свойств жидкости и фитиля, но и от плотности теплового потока. В двухфазной системе давление жидкости в испарителе равно давлению насыщения при температуре межфазной границы жидкость — пар минус капиллярное давление на межфазной границе. Из этого сле-дет, что давление насыщения пара при температуре границы раздела фитиль — труба превышает давление жидкости в этой же точке. Так как разность давлений возрастает с увеличением радиального теплового потока, в испарителе тепловой трубы и в фитиле испарителя может начаться образование паровых пузырьков. Образование в структуре фитиля паровых пузырьков является нежелательным, потому что они могут привести к возникновению перегретых участков и препятствовать циркуляции жидкости. Таким образом, существует ограничение теплового потока, связанное с парообразованием в тепловой трубе, и это ограничение названо ограничением по кипению. Существует разница между ограничением по кипению и другими ограничениями. А именно, ограничение по кипению накладывается на плотность радиального теплового потока, в то время как остальные ограничения — на осевой тепловой поток. Тем не менее, если геометрия испарителя и поверхностное распределение теплового потока в испарителе постоянны, то плотность радиального потока прямо пропорциональна осевому тепловому потоку. Кроме того, следует отметить, что образование паровых пузырьков ограничено только зоной испарения тепловой трубы, так как жидкость в конденсаторе переохлаждена до температуры меньшей, чем температура насыщения, соответствующая давлению жидкости в данной точке. Поэтому для зоны конденсации на плотность радиального теплового потока не накладывается никаких ограничений. Анализ ограничений по кипению затрагивает теорию пузырькового кипения. Пузырьковое кипение включает два независимых процесса 1) формирование пузырьков (зародышеобразование) 2) последующий рост и движение пузырьков. Представим себе сферический паровой пузырь вблизи границы раздела труба — фитиль. В состоянии равновесия [c.88]

Фитиль с закрытыми каналами, т. е. в данном случае сечение для прохода жидкости отделено от паровой фазы мелкоячеистой капиллярной структурой. Тепловые трубы с каналами, прикрытыми тканью, и артериальные фитили включены в этот тип геометрии. Фитили этого типа иногда называют составными. [c.32]

Однако практически удобнее рассматривать реальную геометрию капиллярного элемента (рис. 13.9) и учитывать характеристику смачиваемости материала фитиля жидким рабочим телом с помощью краевого угла смачиваемости 0. Тогда капиллярный движущийся напор определяется [c.346]

Переносимый поток тепла Q или удельный тепловой поток на единицу площади поперечного сечения д зависит от геометрии теплопередающей трубы и фитиля, длины трубы, наличия силового поля. [c.347]

Фрааз и Семюэлз [3] рассматривали три возможных объяснения полученного расхождения присутствие пузырей неконденсирующихся газов, несоответствие расчетной и реальной геометрии фитиля, уменьшение смачивающегося действия за счет примесей кислорода. Более вероятным объяснением они считают последнее. [c.80]

Примечания Оценки даны для фитилей оптимальной геометрии. Верхня5г оцс1(Кс применяется, о очень хороший х—хороший у — умеренный п —плохой. [c.23]

Падение давления в жидкости существенно зависит от геометрии капиллярной структуры, от эквивалентных гидравлических диаметров капиллярных каналов. Наибольшую трудность для расчета распределения давления в жидкости пред- ставляют фитили из нескольких слоев сетки, спеченные пористые структуры и открытые канавки. Сетчатые и спеченные пористые фитили имеют сложную структуру, гидравлический диаметр зависит от ряда трудно контролируемых параметров. Для определения падения давления в жидкости в подобного рода фитилях, как правило, используют экспериментальные данные по проницаемости жидкости в них. [c.95]

При расчете максимальной мощности тепловой трубы в одном варианте ввода исходной информации можно задавать массивы от одного до двенадцати значений теплофизических параметров и один-два варианта геометрических параметров. Время расчета одного варианта геометрии тепловой трубы для двенадцати значений теплофизических параметров колеблется от 2 до 7 мин на мащине типа М-220. Если по истечении 7 мин итерационный процесс расчета не заканчивается, то в соответствии с предусмотренным управлением программа автоматически прекращает расчет этого варианта и на печать выводятся нулевые значения определяемых величин. Это означает, что Qж i определено с больщой погрешностью в сторону завышения или занижения. Необходимо задать в исходных параметрах новое значение корректирующего множителя, входящего в формулу для определения Qv x, и повторить расчет. Для тепловых труб с зазором для протока жидкости в пределах 6—10% диаметра парового канала значение корректирующего множителя можно задавать близким к единице. В случае проведения вариантных расчетов для определения оптимального соотношения между зазором и диаметром трубы корректирующий множитель следует задавать на несколько порядков меньше единицы. Хотя в программе использованы формулы для расчета круглых цилиндрических тепловых труб с составным фитилем кольцевого типа, можно проводить оценочные расчеты и для труб с другими типами фитилей и различающейся геометрией парового канала. Для этого в исходной информации в программу необходимо задавать эквивалентные значения диаметра парового канала и эквивалентные геометрические размеры фитиля. Формулы для пересчета геометрических параметров различных типов капиллярных структур применительно к составному фитилю приведены в Приложении 1. [c.99]

Для труб с различной конструкцией фитиля, различной геометрией и условиями теплосъема температура захолаживания различна. В опытах, проведенных авторами книги [8], для натриевой тепловой трубы с экраном в виде перфорированной трубки после осушения фитиля при температурах выше 680° С захолаживание необходимо было проводить до температур 660° С и ниже. При температуре выше 670° С капиллярность зазора (6 = 0,5 мм) либо совсем не обеспечивает заполнения фитиля, либо скорость заполнения очень мала. Для заполнения фитиля необходимо отвести тепло, аккумулированное в конструкционных элементах зоны осушения фитиля. На рис. 4.16 представлены зависимости коэффициента К от температуры [c.185]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...