Капиллярная структура тепловой трубы

 

КАПИЛЛЯРНАЯ СТРУКТУРА ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ, выполненная из пористого материала, образованного спеченными металлическими частицами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, 20-70% свободного пространства между металлическими частицами пористого материала заполнено частицами лиофильного пористого материала , преимущественно гипса, крахмала, асбеста и целлюлозы, имеющими диаметр, составляющий 0,4-0,7 диаметра металлических частиц. W 05 4ii сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК з!5!1 F 28 D 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

Cb юО

Сп

ГОСУДЛРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3456546/24-06 (22) 21.06.82 (46) 30.12.83. Бюл. № 48 (72) П. А. Витязь, В. К. Шелег, В. М. Капцевич, В. М. Александров, С. В. Конев, И. Л. Федорова, В. В. Мазюк и В. В. Савич (71) Белорусское республиканское научнопроизводственное обьединение порошковой металлургии (53) 621.656.58 (088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР № 381850, кл. F 25 В 19/04, 197!.

2. Теплообмен в криогенных устройствах.

Под ред. Л. Л. Васильева. Минск, ИТМО

AH БССР, 1979, с. 124-137.

„„SU„„1064115 A (54) (57) КАПИЛЛЯРНАЯ СТРУКТУРА

ТЕПЛОВОЛ ТРУБЫ, выполненная из пористого материала, образованного спеченными металлическими частицами, отяичающаяся тем, что, с целью повышения эксплу. атационной надежности, 20-70% свободного пространства между металлическими частицами пористого материала заполнено частицами лиофильного пористого материа.ла, преимущественно гипса, крахмала, асбеста и целлюлозы, имеющими диаметр, составляющий 0,4-0,7 диаметра металлических частиц.

l 0641!

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано в тепловых трубах.

Известна капиллярная структура тепловой трубы в виде нескольких слоев сетки 111.

Недостаток такой структуры — высокое термическое сопротивление.

Известна также капиллярная структура тепловой трубы, выполненная из пористого материала, образованного спеченными 10 металлическими частицами I2)

Недостатком данной капиллярной структуры является низкая эксплуатационная надежность, Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности, 15

Указанная цель достигается тем, что в капиллярной структуре тепловой трубы, выполненной из пористого материала, образованного. спеченными металлическими, частицам и, 20-70Р/р свободного и рост ра иства между металлическими частицами по20 ристого материала заполнено частицами лиофильного пористого материала, преиму1цественно гипса, крахмала, асбеста и целлюлозы, имеющими диаметр, составляющий

0.4-0,7 диаметра металлических частиц. 25

На чертеже схематично представлена предлагаемая капиллярная структура.

Капиллярная структура тепловой трубы содержит пористый материал, образо- . ванный спеченными металлическими частицами 1, часть свободного пространства З0

2 между которыми заполнена частицами

3 иэ пористого лиофильного материала.

В качестве лиофильного материала преимутцественно используют гипс, крахмал, асбест или целлюлозу. При работе тепловой трубы с предла- З5 гаемой капиллярной структурой теплоносиТель, находящийся в капиллярной структуре в зоне испарения, испаряется и переносится в зону конденсации, где конденсируется и впитывается капиллярной струк- 40 туро й.

При этом частицы 3 из лиофильного материала при поглощении теплоносителя увеличиваются в объеме. При организации процесса кипения между высокотеплопроводными металлическими частицами 1 и ниэ- 45 котеплопроводными частицами 3 из пористого лиофильного материала образуется паровой слой, толщина которого невелика вследствие того, что низкая теплопроводность лиофильного материала препятствует продвижению фронта раздела пар— жидкость внутрь пористого лиофильного материала, внутри которого всегда находится жидкость. Вследствие этого в тепловой трубе с капиллярной структурой устраняет- . ся пережог.

Вследствие увеличения объема частиц

$5 иэ лиофильного материала при поглощении теплоносителя свободное пространство между металлическими частицами не может быть заполнено более чем на 70 /р. При заполнении укаэанного пространства менее чем на 20Р/р процессы кипения и парообразования, как и в известной капиллярной структуре. определяются, в основном, свойствами и количеством теплоносителя, заполняющего капиллярную структуру.

Размеры частиц определяются условиями удержания последних в порах капиллярной структуры и обеспечения хорошего контакта между металлическими частицами.

Возможны два варианта заполнения свободного пространства пористой структуры частицами в зависимости от используемого для образования пористой структуры металлического порошка. Если используют порошок со сферическими .частицами, который спекается свободной насыпной, например бронзовый, медный и т. и., то в спеченныи каркас вводят суспенэию твердых частиц, а затем сушат. Если используют не сферический порошок, который перед спеканием предварительно формуется, например железный, титановый, т. п., то производят предварительное перемешивание металлического порошка и частиц пористого лиофильного материала. Полученную смесь прессуют и спекают. С целью предотвра1цения сегрегации при перемешивании частицы пористого лиофильного материала вводят в смесь в виде суспензии.

С целью сохранения лиофильных свойств после спекания используют пористый материал, сохраняющий свои лиофальные свойства при температуре спекания структуры,,например гипс, асбест и т. п., или вводят активаторы, снижающие температуру спекания структуры.

Так как вторичная капиллярно-пористая структура, образованная внутри пор металлического каркаса, не занимает весь объем пор последнего, то теплоноситель находится как в свободном объеме металлического кар- каса, так и в порах лиофильного пористого материала, что увеличивает зону теплоотвода к жидкости. Тем самым увеличивается эффективный коэффициент теплоотдачи. 17ример. Получение предлагаемой капиллярной структуры

Е1 качестве компонентов, составляющих структуру, выбирают порошок железа м а рки ПЖ2М! и порошки формовочного гипса, крахмала, асбеста и целлюлозы. Для исследования передаваемых тепловых потоков изготавливают образцы цилиндрической формы с d =40 мм, h=3 мм. Технология изготовления образцов включает прессование порошка железа в стальной прессформе (давление 200-300 МПа), спекание в защитной атмосфере при 1050+ 10 Ñ и пропитку под давлением спеченного пори10641

3 стого каркаса суспензиями порошков из указанных лиофнльных материалов. Величина теплового потока, передаваемого тепловой трубой с полученной структурой, оказывается в 1,2-1,7 раза выше по сравнению

С ВЕЛИЧИНОЙ ТЕП ЛОВОГО ПОТОКа, ПЕРЕДаааЕМО- 5

4 го тепловыми трубами с известной спечея. ной капиллярной структурой.

Таким образом, изобретение позволяет повысить передаваемые тепловыми трубао ми тепловые потоки и их эксплуатационную надежность.

Составитель С. Бугорская

Редактор А. Мотыль Техред И. Верее Корректор М. Демчнк

Заказ 10348/41 Тнраж 6?2 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР яо делам изобретений н открытий

1 l 3035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Капиллярная структура тепловой трубы Капиллярная структура тепловой трубы Капиллярная структура тепловой трубы 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к тепловым трубам и может быть использовано для отвода тепла от теплонапряженных объектов

Изобретение относится к двухфазным теплопередающим устройствам - контурным тепловым трубам и контурам с капиллярными насосами и направлено на создание капиллярного насоса-испарителя с любой длиной активной зоны в пределах практической потребности без снижения эффективности его работы, изготовленного на основе существующих технологий

Изобретение относится к тепловым трубам и может быть использовано для отвода тепла от различных теплонапряженных объектов

Изобретение относится к двухфазным теплопередающим устройствам с капиллярной прокачкой теплоносителя, в частности к тепловым трубам

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к тепловым трубам, и может быть использовано для отвода тепла от различных теплонапряженных объектов с плоской контактной поверхностью

Изобретение относится к энергетике и теплофизике и может быть использовано при создании теплопередающих тепловых труб (ТТ), преимущественно энергонапряженных, работающих во внешней вакуумной среде (ВС), в том числе в космическом пространстве

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к тепловым трубам, и может быть использовано для отвода тепла от миниатюрных теплонапряженных объектов, в частности элементов радиоэлектронных приборов и компьютеров, требующих эффективного теплоотвода при минимальных габаритах охлаждающей системы

Изобретение относится к системам терморегулирования преимущественно телекоммуникационных спутников, использующим контурные тепловые трубы

Изобретение относится к элементам систем терморегулирования, в частности, приборов телекоммуникационного спутника

Изобретение относится к холодильной и криогенной технике
Наверх