Тепловая труба

 

ТЕПЛОВАЯ ТРУБА, содержа1 ая соединенные посредством парои .конденсатопроводов конденсатор и испаритель , снабженный внутренним оребрением , служащим капиллярной структурой и контактирующим по всей длине с установленной в испарителе капиллярно-пористой насадкой, выполнение в виде циливдра, отличающаяся тем, что, с целью повьппеиия надежности и теплопередающей способности , цилиндр выполнен из сетки и с обоих торцов заглушен с образованием центральной паровой полости посредством дисков из спеченного капиллярно-пористого материала с пористостью , меньшей п ч истости сетки, контактирующих с боковой поверхностью испарителя, при зтом диск, расположенный со стороны паропровода, имеет § центральное отверстие. ся со 4 00 со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4 (51) F 28 В 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3681652/24-06 (22) 26. 12.83 (46) 15,01,85. Бюп. У 2 (72} А,А. Бородкин и В,Н. Федоров (71) Иосковский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 621. 565 ° 58 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 449213, кл. F 28 D 15/00, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР

Р 987354, кл. F 28 D 15/00, 1981. (54) (57) ТЕПЛОВАЯ ТРУБА, содержащая соединенные посредством паро- и.конденсатопроводов конденсатор и испа. ритель, снабженный внутренним ореб„,SU„„1134819 А рением, служащим капилляр ной структурой и контактирующим по всей длине с установленной в испарителе капиллярно-пористой насадкой, выполненной в виде цилиндра, о т л и ч а ю щ а— я с я тем, что, с целью повьппеиия надежности и теплопередающей способности, цилиндр выполнен иэ сетки и с обоих торцов заглушен с образованием центральной паровой полости посредством дисков иэ спеченного капиллярно-пористого материала с пористостью,меньшей пористости сетки, контактирующих с боковой поверхностью испарителя, при этом диск, расположенный со стороны паропровода, имеет Е центральное отверстие.

1134879 выполнить капиллярную канавку, в которой минимальный радиус кривизны мениска жидкости имеет величину меньше 0;025 мм„что при больших плотностях теплового потока (более

2 BY! с и ) приводит к oc) шению капилля ной канавки из-эа наступления гидродинамической границы тепло35 переноса, так как кривизна мениска жидкости создает перепад капиллярного давления, мень11ий потерь давления на трение прн движении жидкости в капиллярном канале.

Так, для капилларной канавки с размерами 0,025 х 1 мм, длиной

100 мм и при скорости движения жидкости 10 м/с вели мна потерь давления только на трение составляет 45

10 Па при капиллярном напоре, создаваемом минимально возможным ме" инском жидкости в кашылярпом канале порядка 10 Па, испаритель с

TcLKHMH капиллярными канавками не работоспособен. 40

Для того, чтобы испаритель с рассмотрснныж геометрическими размерами и плотностью теплового потока функционировал, необходимо уменьшить 55 на порядок длину капигчярных канавок, что приводит к уменьшению его теплопередающей способности.

Изобретение относится к теплотехнике, в частности к теплопередающим устройствам, входящим в системы охлаждения тепловыделяющих приборов.

Известна тепловая труба, содержащая соединенные трубопроводами испаритель, имеющий внутри капиллярнопористую насадку и конденсатор (1 ).

Недостатком данной конструкции является низкий уровень теплообмена 10 в зоне испарения.

Известна также тепловая трубе, содержащая соединенные посредством паро- и конденсатопроводов конденсатор и испаритель, снабженный внут- 15 ренним оребрением, служащим капиллярной структурой и контактирующим по всей длине с установленной в испарителе капиллярно-пористой насадкой, выполненной в виде цилиндра (2). 20

Недостатками данной трубы являтся низкая надежность иэ-за воэможного пересыхаиия капиллярной структуры при увеличении теплового потока и низкий уровень теплопередающей 25 способности. Это связано с тем, что технологически невозможно

Цель изобретения - повышение надежности и теплопередающей способности

Указанная цель достигается тем, что в тепловой трубе, содержащей соединенные посредством паро- и конденсатопроводов конденсатор и испаритель, снабженный внутренним оребрением, служащим капиллярной структурой и контактирующим по всей длине с установленной в испарителе капил" лярно-пористой насадкой, выполненной в виде цилиндра, последний выполнен из сетки и с обоих торцов заглушен с образованием центральной паровой полости посредством дисков иэ спеченного капиллярно--пористого материала с пористостью, меньшей пористости сетки, контактирующих с боковой поверхностью нспарителя, при этом диск„ расположенный со стороны паропровода, имеет центральное отверстие.

На фиг. 1 представлена предлагаемая тепловая труба; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Тепловая труба содержит соединенные посредством паро- и конденсатопроводов 1и 2 конденсатор 3 и испа-, ритель 4, снабженный внутренним оребрением 5, служащим капиллярной структурой. При этом оребрение 5 по всей длти|е контактирует с установленным в испарителе 4 цилиндром 6, выполненным из сетки и заглушенным с обоих торцов с образованием центральной паровой полости 7 посредством дисков 8 и 9 иэ спеченного капиллярно-пористого материала с пористостью, меньшей пористости сетки.

Диск 9, расположенный со стороны паропровода 1, имеет центральное отверстие 10.

L.

Тепловая труба работает следую щнм образом.

Пар, генерируемый в капиллярной структуре испарителя 4 н диске 9, поступает в центральную паровую полость 7 и через отверстие 10 и паропровод 1 — в конденсатор 3, откуда образовавшийся конденсат по конденсатопроводу 2 вновь поступает в верхнюю часть испарителя 4 и, проходя через диск 8, распределяется в каналах капиллярной структуры.При этом диск 8 служит запирающим слоем, препятствующим движению пара в верхнюю часть нспарителя,.и одновременно выполняет роль транспортного канала

Составитель С. Бугорская

Редактор М. Петрова Техред,Ж.Кастелевич Корректор Jl IIwmnemo

Заказ 10067/38 .Тирах 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035 ° Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Уигород, ул. Проектная, 4 для подвода конденсата к торцу продопьных каналов капнллярной структуры, а диск 9, выполненный из спеченного капнллярно-пористого материала, увеличивает капиллярный напор

s испарителе, предотвращая пересыхание капиллярно-пористой структуры и позволяя повысить величину передаваемого теплового потока.

Так, например, выполнение диска, располоаенного со стороны паропровода, из спеченного металлического (титанового, алюминиевого, никелеsaro и др.) или керажческого порошка с размерами пор, равньачи, например, 0,0015 мм, при наличии металлической сетки на внутреннем оребрении испарителя позволяет создать перепад капиллярного давления не менее

5 10+ Па и компенсировать потери

134879

4 давления, равные 104. Па, обеспечивая гарантпрованньй транспорт:кидкости по каналам капиллярной структуры, что приводит к повыиению надекности

S н теплопередающей способности тепло" вой трубы при больших плотностях теплового потока (более 5 Вт/см ) нли увеличению длины зоны испарения, определяемой длиной капиллярньк ка1О налов, до 100 мм с сохранением величины передаваемого теплового потока.

Покрытие ае внутреннего оребрения металлической сеткой, имеющей размер пор на просвет не более 0,020 мм и толщину 0,050 мм, приводит к повышению надеаности вследствие уменьшения уноса вядкости паров и увеличению поверхности теплообмена, а следовательно, и к увеличению теплопередакщей способности тепловой трубы.