Экспериментальное исследование контурной тепловой трубы с активным регулированием рабочей температуры


DOI: 10.34759/tpt-2020-12-12-531-538

Авторы

Пастухов В. Г.*, Майданик Ю. Ф.**

Институт теплофизики Уральского отделения Российской академии наук, ул. Амундсена, 107а, Екатеринбург, 620016

*e-mail: pastukhov@itp.uran.ru
**e-mail: maidanik@itp.uran.ru

Аннотация

Представлены результаты экспериментальных исследований контурной тепловой трубы с активным регулированием рабочей температуры путем управляемого теплового воздействия на компенсационную полость испарителя. Регулирование осуществлялось с помощью термоэлектрического модуля, одна сторона которого контактировала с компенсационной полостью, а другая – через тепловую шину с интерфейсом испарителя. Величина и знак теплового воздействия определялись при условии стабилизации температуры теплового источника на уровне 60±0.2°С при изменениях температуры стока тепла от –10 до +30°С, величины тепловой нагрузки источника от 20 до 380 Вт и угла наклона от –90° до +90°. Было показано, что данный способ регулирования наиболее эффективен при углах наклона от 0° до +90° (испаритель вверху). При этом затраты энергии на регулирование не превышали 8% от мощности теплового источника. При угле наклона –90° (испаритель внизу) эти затраты превышали 10% в области тепловых нагрузок источника до 200 Вт.

Ключевые слова:

контурная тепловая труба, регулирование температуры, термоэлектрический модуль, условия охлаждения, тепловой источник, тепловая нагрузка

Библиографический список

  1. Майданик Ю.Ф., Солодовник Н.Н., Ферштатер Ю.Г., Гончаров К.А., Котляров Е.Ю. Способ регулирования температурного уровня контурной тепловой трубы. Патент РФ № 2062970. МПК F 28 D 15/06. 1996.

  2. Pastukhov V.G., Maidanik Y.F., Fershtater Y.G. Adaption of loop heat pipe to zero-g conditions // Proc. of the European Symposium on Space Environmental Control Systems. Noordwijk. The Netherlands. 1997. P. 385–391.

  3. Maydanik Yu.F. Review: Loop heat pipes // Applied Thermal Engineering. 2005. V. 25. P. 635–657.

  4. Десятов А.В., Вежевенец Л.Д., Лукоянов Ю.М., Соболев В.В., Великанов А.А. Разработка и экспериментальное исследование модели контурной тепловой трубы для системы обеспечения теплового режима космического аппарата // Тепловые процессы в технике. 2010. Т. 2. № 9. С. 416–421.

  5. Kim T., Joung W., Ma S., Choi C., Lee J. Effect of compensation chamber cooling on the operation of a flat evaporator loop heat pipe // Proc. of 16th IHPC. Lyon. France. May 20–24. 2012. P. 389–393.

  6. Майданик Ю.Ф., Пастухов В.Г., Абышев А.А., Соколовский М.Л. Система терморегулирования для твердотельных лазеров на основе контурной тепловой трубы // Тепловые процессы в технике. Т. 5. № 2. 2013. C. 85–92.

  7. Zhang Hogxing et al. Development and on-orbit operation of loop heat pipes on Chinese circumlunar return and reentry spacecraft // Proc. of Joint 18th IHPC and 12th IHPS. Jeju. Korea. June 12–16. 2016. P. 35–42.

  8. Maidanik Y., Fershtater Y., Solodovnik N. Design and investigation of methods of regulation of loop heat pipes for terrestrial and space applications // SAE Technical Paper 941407. 1994. https://doi.org/10.4271/941407

  9. Программное обеспечение «Kryotherm» https://kryothermtec.com/ru/kryotherm-software.html

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2024