Заполнение капиллярной структуры жидкостью

ЗАПОЛНЕНИЕ КАПИЛЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ ЖИДКОСТЬЮ [c.172]

Заполнение капиллярной структуры жидкостью 4.3. Особые случаи пусковой динамики...... [c.256]

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]

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]

Тепловые трубы с артериальными фитилями В тех случаях когда необходимо иметь Тонкий слой жидкости у стенки трубы, например для криогенных и низкотемпературных тепловых труб, возможно применение фитиля с вынесенным в паровое пространство каналом для протока жидкости — артерией (см. рис. В.5, сектор ж). Артерия, имеющая большой гидравлический диаметр или проходное сечение, резко уменьшает гидравлическое сопротивление при течении жидкости из зоны конденсации в зону испарения. Для раздачи жидкости от артерии поверхности трубы в зоне испарения часто используют капиллярную структуру в виде резьбовых канавок на внутренней стенке корпуса трубы. Артериальные фитили можно также подразделить на простые и составные. Одна из разновидностей артериальных фитилей — фитиль с так называемой туннельной артерией (см. рис. В.5, сектор з). В туннельной артерии криогенной тепловой трубы вследствие возникновения перепада температур и, собственно, давлений насыщения в поперечном сечении создаются условия для заполнения ее жидкостью даже при оч нь большом диаметре жидкостного канала. [c.24]

Создание теории для описания течения в полностью насыщенной жидкостью капиллярной структуре, модификация уравнений в целях учета особенностей при неполном насыщении, описание гистерезиса — эти вопросы весьма актуальны для разработки капиллярных структур тепловых труб, для определения критических тепловых потоков, для исследования заполнения фитилей в гравитационном поле и невесомости. Их изучению посвящены, в частности, работы [3, 4], обзор некоторых результатов дан в [5], а в [1, 6—9] читатель найдет полезные сведения по рассматриваемому вопросу. [c.40]

Время заполнения фитиля жидкостью. Рассмотрим задачу, когда происходит заполнение фитиля с одинаковой по длине трубы гомогенной капиллярной структурой [6]. На участке движения жидкости задана линейная плотность теплового потока [c.172]

Восстановление работоспособности после осушения тепловых труб экспериментально исследовалось, например, в работе [6]. В опытах с тепловым осушением использовались трубы, имеющие гофрированную капиллярную структуру и заполненные фреоном-22. Длина тепловых труб 100 см, диаметр 12 мм, длина зон испарения и конденсации 10 см. Опыты проводились при температуре —100° С на двух тепловых трубах. Измеренный максимальный теплоперенос при наклоне против силы тяжести (горячий конец трубы выше холодного на 5 мм) для каждой из труб составлял 15 вт. При этом же наклоне на каждую из тепловых труб подавалась нагрузка 17 вт. С помощью поставленных в начале и конце зоны нагрева термопар фиксировалось время осушения этой зоны. После осушения теплоподвод снимался полностью или частично. В результате серии опытов было определено, что время осушения зоны нагрева (заглубления фронта жидкости в адиабатический участок) равно 3—5 мин. Время восстановления работоспособности тепловой трубы (соответствует времени заполнения зоны нагрева жидкостью и восстановлению изотермичности) равно при полностью снятой нагрузке 40 мин, при нагрузке 7,5 вт 80—90 мин. [c.176]

Следует отметить, что экспериментальные тепловые трубы имели неоднородную капиллярную структуру. Механизм заполнения такой системы несколько отличен от механизма заполнения однородной структуры, поскольку в первом случае преимущественное движение жидкости происходит в участках повышенной проницаемости с одновременным заполнением участков с низкой проницаемостью. [c.176]

Заполнение канала пористым высокотеплопроводным материапом вызывает качественное изменение механизма переноса теплоты и структуры потока теплоносителя также и при фазовых превращениях. Здесь перенос теплоты теплопроводностью от стенки через пористый каркас (или в обратном направлении) исключает высокое термическое сопротивление у стенки, создаваемое сплошной паровой пленкой при испарении теплоносителя или сплошной пленкой конденсата при конденсации потока пара в гладких каналах. Это позволяет полностью завершить фаг зовое превращение потока теплоносителя при высокой интенсивности теплообмена. Кроме того, капиллярные силы обеспечивают равномерную насыщенность проницаемой матрицы жидкостью поперек канала. [c.117]

Капиллярно-пористое тело бетона в зависимости от плотности структуры обладает различной проницаемостью для газов, паров и жидкостей. Кроме того, в зависимости от влажностных условий окружающей среды оно может иметь самую различную степень насыщения влагой При высокой относительной влажности воздуха в результате явлений сорбции и капиллярной конденсации происходит заполнение влагой мельчайших и среднего размера пор и капилляров цементного камня. [c.14]

Составные фитили, как уже отмечалось, наряду с положительными имеют и отрицательные свойства. При изготовленпи таких фитилей необходимо учитывать особенности их работы. Капиллярный напор для составного фитиля определяется самой крупной поверхностной порой, и дефекты пористой поверхности (большие поры) могут ухудшить капиллярные свойства составного фитиля или даже полностью ликвидировать его преимущества. Локальное разрушение мелкопористого экрана выводит из строя всю тепловую трубу. В том случае, когда канал между мелкопористым экраном и корпусом трубы имеет большой размер, возможны трудности с первоначальным заполнением его жидкостью или с заполнением после выдувания жидкости из канала после того, как капиллярный напор оказался недостаточным и возникло сухое пятно под мелкопористой структурой. [c.27]

Один из примеров составного фитиля — капиллярная структура в виде мелкопористого тонкос генноцо экрана, образующего канал кольцевого сечения с корпусом трубы для обеспечения протока жидкости (см. рис. В.5, сектор 5). Составной фитиль кольцевого типа наряду с положительными имеет и отрицательные свойства. Капиллярный перепад давления для составного фитиля определяется самой крупной поверхностной порой. Дефекты пористой поверхности (большие поры) в этом случае практически определяют капиллярный перепад давления и, следовательно, приводят к существенному ухудшению работы составного фитиля. Локальное осушение фитиля, т. е. соединение полости зазора с паровым пространством, приведет к тому, что капиллярный перепад давления и работа трубы будут определяться размерами зазора, а не размерами поверхностных пор малого размера. Локальное разрушение мелкопористой структуры выводит из строя всю тепловую трубу. В том случае, когда зазор под мелкопористым экраном велик, возможны трудности с первоначальным заполнением его жидкостью, а также с а- ojнeниeм после удаления жидкости из зазора вследствие не остаточнвсти капиллярного перепада давления или возник- новения локального осушения фитиля под экраном, т. е. при [c.23]

Фитиль тепловой трубы имеет тройное назначение 1) обеспечить необходимые каналы для возврата жидкости из конденсатора в испаритель 2) обеспечить определенную площадь пор на поверхности раздела фаз для создания капиллярного давления, необходимого для перекачивания жидкости и 3) обеспечить передачу тепла теплопроводностью от внутренней стенки корпуса к поверхности раздела жидкость — пар. Из уравнения (6.1) видно, что для высокого значения передачи тепловой мощности структура фитиля должна иметь высокую проницаемость К и, небольшой радиус пор Гс. Кроме того, из уравнения (2.23) следует, что проницаемость фитиля К пропорциональна произведению пористости 8 и квадрата гидравлического радиуса г, 1. Были разработаны многочисленные конструкции фитилей, как однородных, так и составных, показанные на рис. 6.4 и 6.5. В общем случае высокоэффективные фитили имеют высокие значения е и ги,ь но низкие значения Гс. Однако и другие качества фитиля, например такие как самозаправка, т. е. способность заполнения фитиля жидкостью без внешнего воздействия, возможность вскипания жидкости в фитилях, статическая высота подъема жидкости в фитиле, стоимость изготовления фитиля — должны быть приняты во внимание при выборе конструкции фитиля. Важное значение, кроме того, может также иметь влияние конструкции фитиля на температурный градиент трубы. В связи с тем обстоятельством, что на выбор фитиля оказывает влияние большое число факторов, невозможно дать совершенно определенных правил для выбора конст- [c.138]

По механизму ультразвукового воздействия процессы можно разбить на четыре основных группы 1) превращения, где ультразвук влияет на диффузию реагирующих веществ на границе раздела фаз 2) процессы внутри капиллярно-пористых тел, заполненных жидкостью 3) перенос жидкой среды внутри капиллярно-пористых тел, заполненных газом 4) нарушение коллоидных структур (пентизация) в пограничном слое и тиксотрон-ных явлений в объеме среды. В некоторых превращениях звук воздействует по комплексному механизму, например, в процессах электрохимического или химического осаждения и растворения металлов, где наряду с ускорением массопереноса веществ проявляется пентизирующее действие звуковых колебаний. [c.517]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...