Исследование термического сопротивления термосифона с улучшенной циркуляцией теплоносителя и микропористым покрытием в испарителе


Авторы

Кузма-Кичта Ю. А.1*, Штефанов Ю. П.2, Прокопенко И. Ф.2, Иванов Н. С.1**, Жукова Н. Н.3, Романюк А. В.1

1. Национальный исследовательский университет «МЭИ», Красноказарменная ул., 14, Москва, 111250, Россия
2. ООО «НьюФрост», Московская область, г. Протвино, 142280,Россия
3. ОКБ «ГИДРОПРЕСС», Подольск, Россия

*e-mail: kuzma@itf.mpei.ac.ru
**e-mail: ivanovniks@mpei.ru

Аннотация

Исследовано термическое сопротивление термосифона, в испарителе которого установлена осевая вставка, улучшающая циркуляцию теплоносителя – фреона R410a, и нанесено микропористое покрытие. В осевой вставке имеются отверстия для подвода рабочей среды к испарителю. Получены опытные данные по температуре стенки испарителя и конденсатора в диапазоне тепловых нагрузок от 500 до 4800 Вт/м2. Проведен расчет теплоотдачи при кипении в испарителе с микропористым покрытием с использованием формулы Кузма-Кичты Ю.А. 

Ключевые слова:

термосифон, теплообмен при кипении, интенсификация теплообмена, покрытие

Список источников

  1. Alaa A.B. Temimy, Adnan A. Abdulrasool Experimental verification for the phases separation technique to improve the thermal performance of vertical and inclined wickless heat pipe // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. DOI:10.1088/1757-89 9X/1105/1/012049 
  2. Khalili M. et al. Enhanced heat transfer in two-phase closed thermosyphons with external liquid-vapor separation // Heliyon. 2024. Vol. 10. № 21. DOI: 10.1016/j. heliyon.2024.e39778 
  3. Долгих Г. М., Рило И.П., Желудкова К.А. и др. МПК E02D 3/115. Термосифон: № 2015127568/03. Патент RU 2593286 C1 10.08.2016. 
  4. Krambeck L., Bartmeyer G.A., Souza D.O. et al. Alves Experimental Thermal Performance of Different Capillary Structures for Heat Pipes // Energy Engineering. 2021. Vol. 118. № 1. pp. 1–14. 
  5. Овсянник А.В., Макеева Е.Н., Определение параметров теплообмена при парообразовании смесевых хладагентов на высокотеплопроводных порошковых спеченных капиллярно-пористых покрытиях // Энергетика. 2018. Т. 61. № 1. С. 70–79. 
  6. Кузма-Кичта Ю.А., Лавриков А.В. Шустов М.В. Исследование интенсификации теплообмена при кипении воды на поверхности с микро- и нанорельефом // Теплоэнергетика. 2014. № 3. С. 35–38. 
  7. Vasiliev L.L, Grakovich L.P., Rabetskii M.I. et al. Investigation of heat transfer by evaporation in capillary grooves with a porous coating // Journal of Engineering Physics and Thermophysics. 2012. Vol. 85. № 2. pp. 125–138. 
  8. Кисеев В.М., Сажин О.В. Экспериментальные исследования кипения наножидкостей в термосифонах // Журнал технический физик. 2023. Т. 93. № 10. С. 1410–1422. 
  9. Pecherkin N., Pavlenko A., Volodin O. et al. Heat Transfer at Film Cooling of an Array of Horizontal Tubes with an Enhanced Surface. Journal of Physics: Conference Series. 2021. DOI: 10.1088/1742-6596/2096/1/012141 
  10. Кузма-Кичта Ю.А., Лавриков А.В., Штефанов Ю.П. и др. Исследование транспортных свойств испарителя модели термостабилизатора с различной структурой поверхности // Тепловые процессы в технике. 2016. Т. 8. № 9. С. 395–400. 
  11. Иванов Н.С., Интенсификация теплообмена в термосифоне с помощью покрытий из микро- и наночастиц // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. ФГБОУ ВО Национальный исследовательский университет «МЭИ». 2024. 122 с. 
  12. ГОСТ 34100.-2017/ISO/IEC Guid 98-1:2009 Неопределенность измерения. М.: Стандартинформ, 2017. 100 с. 
  13. Лабунцов Д.А., Ягов В.В. Механика двухфазных систем // Учебное пособие для вузов. Издательство МЭИ, 2000. 374 с. 
  14. Кутепов А.М., Стерман Л.С., Стюшин Н.Г. Гидродинамика и теплообмен при парообразовании // Учеб. Пособие для втузов. 3-е изд., испр. М.: Высш. шк, 1986. 488 с. 
  15. Дахин С.В. Расчет рекуперативных теплообменных аппаратов непрерывного действия: учеб. Пособие // ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет». 2008. 110 с. 
  16. Кузма-Кичта Ю.А. Исследование интенсификации теплосъема и разработка рекомендаций для расчета теплогидравлических характеристик в докризисной и закризисной областях парагенерирующих каналах // Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. – Московский энергетический институт. Москва. 1989 г. С. 128–142. 

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 2018-2026