Тепловая труба

Изобретение относится к области испарительно-конденсационных устройств и может быть использовано в области криогенных и средних температур при исследовании особенностей эффекта Лейденфроста. Особенность предлагаемой тепловой трубы состоит в том, что внутри корпуса зоны конденсации установлен конденсатосборник, конденсатопровод соединен с конденсатосборником и снабжен дозатором и расположен с внешней стороны корпуса зоны конденсации, а в зоне испарения конденсатопровод установлен тангенциально относительно лунки и снабжен конусной вставкой. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к области испарительно-конденсационных устройств и может быть использовано в области криогенных и средних температур при исследовании особенностей эффекта Лейденфроста.

Из уровня техники известна тепловая труба, содержащая зону испарения и зону конденсации с конденсатосборником, соединенным конденсатопроводом с зоной испарения и снабженным управляемым дозатором конденсата (US 2015096721 A1, МПК F28D15/02, опубл. 09. 04.2015, описание, фиг. 1-2), которая, является наиболее близким аналогом (прототипом) заявленного изобретения.

Однако на такой тепловой трубе нельзя изучить некоторые очень интересные особенности эффекта Лейденфроста. Особенность проявляется в случае, когда капля конденсата попадает в зону испарения на пластину с кольцевой лункой по особой траектории. При правильной траектории капля конденсата в зоне испарения начинает создавать пульсирующие многогранники, которые можно фотографировать через прозрачное окно.

Технической задачей, на которую направлено заявленное изобретение, является применение эффекта Лейденфроста для интенсивного возврата конденсата в зону испарения тепловых труб.

Указанная техническая задача достигается тем, что в заявленной тепловой трубе, содержащей зону испарения и зону конденсации с конденсатосборником, соединенным конденсатопроводом с зоной испарения и снабженным управляемым дозатором конденсата, зона испарения выполнена в виде пластины с кольцевой лункой и снабжена прозрачным окном, расположенным соосно против лунки, а конденсатопровод установлен тангенциально относительно лунки и снабжен конусной вставкой

Кроме того, конденсатопровод может быть снабжен дополнительным теплообменником.

На фиг. 1 схематично изображена предлагаемая тепловая труба. Она содержит корпус 1 зоны испарения 2, выполненной в виде пластины с лункой 3, и снабженный прозрачным окном 4 над зоной испарения и зону конденсации 5, снабженную конденсатопроводом 6. Внутри конденсатопровода 6 установлен управляемый дозатор 7. В зоне конденсации 5 установлен конденсатосборник 8, конденсатопровод 6 соединен с конденсатосборником 8 и расположен с внешней стороны корпуса зоны конденсации. В зоне испарения 2 конденсатопровод 6 установлен тангенциально относительно лунки 3 и снабжен конусной вставкой 9. Другой особенностью можно признать то, что конденсатопровод 6 снабжен дополнительным теплообменником 10. На фиг. 2 приведена особенность расположения конденсатопровода 6 относительно лунки 3 в зоне испарения 2.

На фиг. 3 приведена треугольная структура капли 11

На фиг. 4 приведены регулярная пульсирующая структура, в частности структура шестилучевая (звезда Давида) которые можно получить только на предлагаемой тепловой трубе, которая автоматически подпитывает массу капли, левитирующей на своем пару.

Работает предлагаемая тепловая труба следующим образом. Первоначально весь конденсат расположен в конденсатосборнике 8. После разогрева зоны испарения 2 до температуры выше температуры Лейденфроста открывается управляемый дозатор 7, и нужное количество конденсата попадает на зону испарения 2. В зависимости от размера кали 11 изменяются и структуры многогранников. Поскольку конденсатопровод 6 расположен с внешней стороны корпуса зоны конденсации, а в зоне испарения 2 конденсатопровод 6 установлен тангенциально относительно лунки 3 и снабжен конусной вставкой 8, то капля конденсата 11 подается с закруткой и начинает принимать форму многогранников. При попадании конденсата без такой особенности капля конденсата 11 висит в лунке 3 практически неподвижно.

В случае, когда конденсатопровод 6 снабжен дополнительным теплообменником 10 капля конденсата 11 получает подпитку конденсата при более низкой температуре, что способствует увеличению времени жизни капли 11, парящей на своем пару и более быстрому формированию пульсирующей структуры капли 11.

Изучение эффекта Лейденфроста позволит по новому применять этот эффект, который используется в металлургии при охлаждении толстых пластин, разогретых до высокой температуры, в частности, использовать эффект Лейденфроста для интенсивного возврата конденсата в зону испарения тепловых труб.

1. Тепловая труба, содержащая зону испарения и зону конденсации с конденсатосборником, соединенным конденсатопроводом с зоной испарения и снабженным управляемым дозатором конденсата, отличающаяся тем, что зона испарения выполнена в виде пластины с кольцевой лункой и снабжена прозрачным окном расположенным соосно против лунки, а конденсатопровод установлен тангенциально относительно лунки и снабжен конусной вставкой.

2. Тепловая труба по п. 1 , отличающаяся тем, что конденсатопровод снабжен дополнительным теплообменником.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к теплотехнике, а точнее к сверхпроводящим накопителям энергии, и может быть использовано для запуска вихревых термоядерных реакторов. Особенностью предложенного сверхпроводящего накопителя энергии является то, что корпус и сверхпроводящий электрод выполнены в виде тороидальной спирали, внутренняя поверхность корпуса и сверхпроводящего электрода покрыты капиллярной структурой, корпус частично заполнен легкоиспаряющейся жидкостью с температурой кипения ниже точки фазового перехода материала сверхпроводящего электрода, а капиллярная структура, расположенная на внутренней поверхности корпуса, и капиллярная структура на сверхпроводящем электроде соединены между собой капиллярными перемычками.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть применено для тепловых труб криогенных и средних температур и может быть использовано при разработке разнообразных систем охлаждения, в том числе при разработке систем охлаждения космических аппаратов, работающих в условиях пониженной гравитации и невесомости.

Изобретение относится к двухфазным теплопередающим устройствам, работающим по замкнутому испарительно-конденсационному циклу, в которых циркуляция рабочего тела осуществляется под действием капиллярных сил.

Устройство и способ для заполнения тепловой трубы с двойным технологическим интерфейсом твердой рабочей средой. Устройство для заполнения содержит перчаточный ящик (7), резервуар (4) для рабочей среды, верхнюю крышку (8), источник (31) инертного газа, вакуумную молекулярную насосную установку, нагреватель и охладитель.

Изобретение относится к области теплоэнергетики и может быть использовано в специальных целях для создания мощных магнитных полей и создания приборов, регистрирующих внешние магнитные поля.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано для передачи тепловой энергии по вертикальным каналам в системах теплоэнергетики. Термосифон содержит корпус, рабочий объем нижней камеры которого заполнен жидкостью, воронку, перегораживающую с зазором нижнюю камеру с паропроводом для транспортировки пара, верхнюю камеру, клапан для сбрасывания воздуха наружу, причем в верхнюю камеру введен корпус конденсатора, заполненный до заданного уровня жидкостью и соединенный с паропроводом, подключенным к сифону, конец которого размещен в жидкости конденсатора.

Изобретение относится к устройству рекуперации отводимого отработанного тепла с комбинированной выработкой тепла и электроэнергии (СНР) при пиковой электрической нагрузке и к способу его работы.

Изобретения относятся к средствам для охлаждения грунта, работающим по принципу гравитационных тепловых труб и парожидкостных термосифонов, и предназначены для использования при строительстве сооружений в зоне вечной мерзлоты.

Изобретение относится к области теплотехники и может быть использовано для передачи большого количества тепла при малых перепадах (градиентах) температуры на большие расстояния.

Изобретение относится к теплотехнике, а именно к двухфазным теплопередающим устройствам - контурным тепловым трубам. Устройство может быть использовано преимущественно в системах охлаждения электронных компонентов, в частности микропроцессоров, центральных процессоров, чипов, модулей памяти в компьютерах и т.д., в том числе там, где имеются два и более компонента с различной мощностью, требующих охлаждения, расположенных на удалении друг от друга и от стока тепла: воздушного, жидкостного или иного теплообменника.

Изобретение относится к области испарительно-конденсационных устройств и может быть использовано в области криогенных и средних температур при исследовании особенностей эффекта Лейденфроста. Особенность предлагаемой тепловой трубы состоит в том, что внутри корпуса зоны конденсации установлен конденсатосборник, конденсатопровод соединен с конденсатосборником и снабжен дозатором и расположен с внешней стороны корпуса зоны конденсации, а в зоне испарения конденсатопровод установлен тангенциально относительно лунки и снабжен конусной вставкой. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх