Экспериментальное исследование контурной тепловой трубы с медной капиллярной структурой и аммиаком в качестве теплоносителя


Авторы

Панасенко А. С., Майданик Ю. Ф.*, Вершинин С. В.

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

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

Аннотация

В работе впервые представлены результаты разработки и исследования рабочих характеристик контурной тепловой трубы (КТТ), изготовленной из нержавеющей стали с цилиндрическим испарителем диаметром 12 мм, снабженным медным фитилем, и аммиаком в качестве теплоносителя. Особенностью данного устройства является сочетание меди и аммиака, ранее не применявшееся в тепловых трубах. Испытания КТТ проводились при горизонтальной ориентации и тепловых нагрузках от 10 до 350 Вт при различной температуре циркулирующей воды, охлаждающей трубчатый U-образный конденсатор. Термическое сопротивление устройства в диапазоне номинальных тепловых нагрузок от 100 до 350 Вт при этом находилось на уровне 0,2 °С/Вт. Показано, что комбинация «медь – аммиак» является вполне приемлемой, что позволит в дальнейшем значительно снизить термическое сопротивление контурных тепловых труб, полностью выполненных из меди.

Ключевые слова:

система охлаждения, контурная тепловая труба, тепловая нагрузка, термическое сопротивление, химическая совместимость

Список источников

  1. Майданик Ю.Ф., Чернышева М.А. Контурные тепловые трубы: разработка, исследование, применение // Инженерно-физический журнал. 2024. Т. 97. № 7.

  2. Maydanik Y.F., Vershinin S.V., Chernysheva M.A. Investigation of thermal characteristics of a loop heat pipe in a wide range of external conditions // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2020.  Vol. 147. DOI: 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.118967

  3. Дан П.Д., Рей Д.А. Тепловые трубы. М.: Энергия, 1979.

  4. Ивановский М.Н., Сорокин В.П., Чулков Б.А. и др. Технологические основы тепловых труб. М.: Атомиздат, 1980.

  5. Чи С. Тепловые трубы. Теория и практика. М.: Машиностроение, 1981.

  6. Faghri A. Heat pipes science and technology. Taylor&Francis, 1995.

  7. Майданик Ю.Ф., Вершинин С.В., Чернышева М.А. Разработка и исследование аммиачной миниатюрной контурной тепловой трубы при различных внешних условиях. // Тепловые процессы в технике. 2016. Т. 8. № 7. С. 312–320.

  8. Ramasamy N.S., Kumar. P., Wangaskar. B., et al. Miniature ammonia loop heat pipe for terrestrial applications: Experiments and modeling // International Journal of Thermal Sciences. 2018. T. 124. pp. 263–278. DOI: 10.1016/j.ijthermalsci.2017.10.018

  9. Maydanik Y.F., Chernysheva M.A., Pastukhov V.G. Investigation of thermal characteristics of high-capacity loop heat pipes after a long-term storage // Energy. 2014. Vol. 74. pp. 804–809. DOI: 10.1016/j.energy.2014.07.053

  10. Алексеев С.В., Прокопенко И.Ф., Рыбкин Б.И. Низкотемпературные тепловые трубы для космической техники. Том 1. Проблемы обеспечения работоспособности. М.: Новости, 2006.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2025