Тепловая труба

 

ТЕПЛОВАЯ ТРУБА сзонами испарения и конденсации, содержащая корпус с капиллярной структурой и центральной артерией, выполненнь ш за одно целое из металлической сетки , отличающаяся тем, что, с целью повышения термодинами .ческой эффективности, зона конденсации выполнена с увеличенным диаметром в виде диска, разделенного поперечной перфорированной, перегородкой на камеры, верхняя из которых снабжена системой серповидных лопаток, обращенных узким концом к центру, а нижняя - плоской ленточной спиралью.

Щ (19) П1) M59 F 28 0 15 00

Н АВТОРСНСЪЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,:- г ф:+;" . ;, (.., COii03 СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

/ РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТ(3ЕННЫЙ НОБИЛИТЕТ СССР

ПО ДЕЛА 4 ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3532919/24-06 (22) 06.01,83 (46) 07.02,84. Бюл. Р 5 (72) A.Г.Кузин, Е.Н.Лучков, П,А.Былинович и В,И,Боронин (53) 621.565.58(088,8) (56) 1. йвторское свидетельство СССР

Р 383973, кл, F 25 В 19/04, 1971.

2, Низкотемпературные тепловые трубы для летательных аппаратов.

Под ред, Г,И,Воронина, М., МашинЬстроение, 1976, с. 134, (54)(57) ТЕПЛОВАЯ ТРУБЛ с зонами испарения и конденсации, содержащая корпус с капиллярной структурой и

-центральной артерией, выполненными

sa одно целое из металлической сетки,отличающая с я тем, что, с целью повышения термодинами.ческой эффективности, эона конденсации выполнена с увеличенным диаметром в виде диска, разделенного поперечной перфорированной. перегородкой на камеры, верхняя из которых снабжена системой серповилных лопаток, обращенных узким концом к центру, а нижняя — плоской ленточной спиралью, 1071919

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к тепловым тру. бам, применяемым в энергетике, холодильной к космической технике, а также для охлаждения и транспортирования электронной аппаратуры, Известна тепловая труба, содержа щая T-образный корпус с зонами испарения и конденсации, снабженный изнутри капкллярно-пористой структурой (.11 .

Известна также тепловая труба с эонамк испарения и конденсации, содержащая корпусс капиллярной структурой и центральной артерией, выполненными эа одно целое иэ металлической сетки (:23.

Недостатком известных труб является низкая термодинамическая эффективность.

Цель изобретения — повышение термодкнамкческой эффективности, Указанная цель достигается тем, что в тепловой трубе с зонами испарения и конденсации, содержащей корпус с капиллярной структурой и центральной артерией, выполненными за одно целое из металлической сетки, зона конденсации выпол..ена увеличенным диаметром в виде диска, разделенного поперечной перфорированной перегородкой на камеры, верхняя из которых снабжена системой серповидных лопаток, обращенных узким концом к центру, а нижняя плоской ленточной спиралью.

На фиг, 1 изображена тепловая труба, общий вид; на фиг, 2 — разрез й-A на фиг. 1; на фкг, 3 — разрез

Б-E на фиг, 1; на фиг. 4 — разрез

В-В на фиг. 1. (наружная поверхность конденсатопровода имеет форму шести граннкка); на фиг. 5 — то же, наружная поверхность конденсатопровода имеет форму цилиндра.

Тепловая труба содержит герметич ный корпус l, заполненнйй теплоносителем, с зоной 2 испарения и зоной 3 конденсации, выполненной в виде диска, которые соединены посредством паропровода, состоящего из нескольких каналов 4, и конденсатопровода 5. На внутренней поверхности зоны 2 испарения расположена. капкллярная структура б. Внутри кон денсатопровода 5 размещена капиллярно-пористая артерия 7, закреплен. ная в продольных сквозных прорвэях

8, которые выполнены в стенках конденсатопровода 5. В полости 9 диска размещены Разделенные перегородкой 10 к соофцающиеся между собой камеры 11 и 12, Внутри верхней камеры 11 радиально установлены серповидные лопатки 13 переменного сечения, а внутри нижней камеры 12 плоская ленточная спираль 14. Камеры ll и 12 сообщаются между собой через отверстия перФорации 15, Капкллярно-поркс ая структура б и артерия 7 выполнены за одно целое из сеткк, обернутой вокруг конденсатопровода 5, пропущенной через

его полость и закрепленной в сквозных продольных прорезях 8.

Наружная поверхность конденсатопровода 5 может иметь различную форму: правильного многогранника, например шестигранника 16 (фиг ° 4), и цклиндра с несквознымк продольными пазами 17, сечение которых увеличивается от кх глухого торца до

i5 выхода в камеру 11 (фкг. 5), Внутренняя поверхность каналов 4 паропровода может быть образована поверхностью капклл:p»oA структуры б и гранями многогранника 16 (фиг,4) илк поверхностью капиллярной структуры б. и поверхностью продольных пазов 17 (фиг. 5), Наружная цилиндркческая поверхность корпуса 1 эОны 2 испарения может иметь резьбу 18 для ввинчивания в резьбовые отверстия тепловыделяющих объектов.

Один из конструктивных варкантов предлагаемой трубы кмеет следующие размеры: зона испарения d 10х150 мм, зона конденсации g 50 14 мм. Сетка выполнена кэ нержавеющей стали (ТУ 14-169-74-.77).

Тепловая труба работает следующим образом, При подводе тепла к зоне 2 кспаре ния теплоносктель, находящийся в при легающей к поверхности подвода тепла капкллярной структуре 6, начинает испаряться, а образующийся пар поступает в каналы 4, вызывая повышение давления в этой зоне, За счет разности давлений между зонами 2 и 3 испарения и конденсации соответственно происходит вытеснение жидко45 сти из камер 11 и 12 в полость кон денсатопронода 5.

Процесс конденсации частично начинается в камере 11 и заканчивается в камере 12. Поступающий из каналов

5() 4 в камеРУ 11 пар закручивается. серповидными лопатками 13, обеспечивая наиболее эффективный срыв со стенок пленки конденсата к постоянное обновление поверхности кондексации, что интенсифицирует теплообмен в занчительной степени. Вследствие того, что сечение каналов между серповкдньгли лопатками 13 увеличивается от центра диска к периферии, снижаются гаэодкнамические потери при прохожденик пара, что также ,интенсифицирует теплообмен, Конденсат, образую ийся в камере 11, вместе с паром постоянно поступает в камеру 12, где эаканчива1071<31 3 ется процесс конл нса..;ии, Камеры 12 и 11 имеют хоро ".о p3звитые внут. ен— ние поверхности конденсации за счет наличия в.. утре:i»

При этом обеспеч:. вается постоянное сма кивание артерии 7, ко-,брая опущена в полость камеры 12, постоян5 ный подвод:жидкого теплонс ителя K зоне 2 испарения, преимущестзенно по нормали к теплоприемной стенке, и постоянное интенсивHoP. парообразование и теплоотвод из зоны 2 ис10

О парения, Таким образом, изобретение поз— воляет повысить термодинамическую зФФективность за счет интенсифика15 ции теплообмена путем создания в конденсаторе вра ающегося потока

-.арожидкостной смеси в верхней камере и жидкого теплоносителя в нижней.

l0719l9

1071919

Ю-о фиг. Х

Ф

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делаМ изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 105/35

Филиал ППП Патент, r.Ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель С, Бугорская

Редактор И.Николайчук Техред Т.Маточка Корректор A.Дэятко