Влияние на теплопередачу в пульсационной тепловой трубе ее ориентации в пространстве
Рассмотрено влияние на термическое сопротивление и критическую плотность теплового потока в пульсационной тепловой трубе не только угла ее наклона к горизонту, но и общего пространственного положения. Наведено результати експериментального дослідження впливу орієнтації пульсаційної теплової труби (П...
Saved in:
| Published in: | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/51982 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Влияние на теплопередачу в пульсационной тепловой трубе ее ориентации в пространстве / А.Н. Наумова, В.Ю. Кравец // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 5-6. — С. 36-39. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860238081587675136 |
|---|---|
| author | Наумова, А.Н. Кравец, В.Ю. |
| author_facet | Наумова, А.Н. Кравец, В.Ю. |
| citation_txt | Влияние на теплопередачу в пульсационной тепловой трубе ее ориентации в пространстве / А.Н. Наумова, В.Ю. Кравец // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 5-6. — С. 36-39. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Технология и конструирование в электронной аппаратуре |
| description | Рассмотрено влияние на термическое сопротивление и критическую плотность теплового потока в пульсационной тепловой трубе не только угла ее наклона к горизонту, но и общего пространственного положения.
Наведено результати експериментального дослідження впливу орієнтації пульсаційної теплової труби (ПТТ) на її теплопередаючі характеристики. Показано, що перенесення як маси, так і тепла залежить від розташування ПТТ відносно своєї вісі. В результаті порівняння з даними інших авторів зроблено висновок про залежність термічного опору ПТТ не тільки від орієнтації в просторі, але й від інших визначальних факторів: геометрії пристрою та теплофізичних властивостей теплоносія.
The paper presents the results of experimental research of orientation effect on heat transfer characteristics of a pulsating heat pipe (PHP). It is shown that transport of either mass or heat depends on PHP orientation against it`s axis. As a consequence of comparing experimental data with other authors results it was concluded that PHP thermal resistance depends not only on orientation but on some other determinal factors such as device construction and thermophysical properties of heat carrier.
|
| first_indexed | 2025-12-07T18:26:38Z |
| format | Article |
| fulltext |
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 5�6
36
ÎÁÅÑÏÅ×ÅÍÈÅ ÒÅÏËÎÂÛÕ ÐÅÆÈÌÎÂ
À. Í. ÍÀÓÌÎÂÀ, ê. ò. í. Â. Þ. ÊÐÀÂÅÖ
Óêðàèíà, ÍÒÓÓ «Êèåâñêèé ïîëèòåõíè÷åñêèé èíñòèòóò»
E-mail: kravetz_kpi@ukr.net
ÂËÈßÍÈÅ ÍÀ ÒÅÏËÎÏÅÐÅÄÀ×Ó
 ÏÓËÜÑÀÖÈÎÍÍÎÉ ÒÅÏËÎÂÎÉ ÒÐÓÁÅ
ÅÅ ÎÐÈÅÍÒÀÖÈÈ Â ÏÐÎÑÒÐÀÍÑÒÂÅ
Ðàññìîòðåíî âëèÿíèå íà òåðìè÷åñêîå ñî-
ïðîòèâëåíèå è êðèòè÷åñêóþ ïëîòíîñòü
òåïëîâîãî ïîòîêà â ïóëüñàöèîííîé òåï-
ëîâîé òðóáå íå òîëüêî óãëà åå íàêëîíà ê
ãîðèçîíòó, íî è îáùåãî ïðîñòðàíñòâåí-
íîãî ïîëîæåíèÿ.
Ñòðåìëåíèå ê ñíèæåíèþ ìàññîãàáàðèòíûõ ïîêà-
çàòåëåé ñîâðåìåííîãî òåïëîíàãðóæåííîãî îáîðóäî-
âàíèÿ ïðèâîäèò ê ìèíèàòþðèçàöèè óñòðîéñòâ è ñîîò-
âåòñòâåííî ê ðîñòó óäåëüíûõ îòâîäèìûõ òåïëîâûõ ïî-
òîêîâ. Äëÿ ïîääåðæàíèÿ çàäàííîãî òåìïåðàòóðíîãî
ðåæèìà óñòðîéñòâ íåîáõîäèìû ýôôåêòèâíûå ñèñòå-
ìû îõëàæäåíèÿ, êîòîðûå ïðè ìàëûõ ãàáàðèòàõ ñïî-
ñîáíû îòâîäèòü çíà÷èòåëüíûå òåïëîâûå íàãðóçêè è
ïðè ýòîì èìåòü íèçêèå çíà÷åíèÿ òåðìè÷åñêîãî ñîïðî-
òèâëåíèÿ. Ïðèìåíåíèå òåïëîâûõ òðóá è òåðìîñèôî-
íîâ â ñèñòåìàõ îõëàæäåíèÿ ïîçâîëÿåò îáåñïå÷èòü íå-
îáõîäèìûå óñëîâèÿ îòâåäåíèÿ òåïëîâîé ýíåðãèè, îä-
íàêî óìåíüøåíèå èõ ãàáàðèòîâ (äèàìåòðà ïàðîâîãî
ïðîñòðàíñòâà) ïðèâîäèò ê óâåëè÷åíèþ òåðìè÷åñêîãî
ñîïðîòèâëåíèÿ [1] è ñíèæàåò ýôôåêòèâíîñòü èõ ïðè-
ìåíåíèÿ â ñèñòåìàõ îõëàæäåíèÿ ìèíèàòþðíûõ óñò-
ðîéñòâ. Òàêæå òåïëîïåðåäàþùèå õàðàêòåðèñòèêè òåï-
ëîâûõ òðóá è, îñîáåííî, òåðìîñèôîíîâ [2] çàâèñÿò
îò èõ îðèåíòàöèè â ïðîñòðàíñòâå.  îòëè÷èå îò ýòèõ
óñòðîéñòâ, â ïóëüñàöèîííûõ òåïëîâûõ òðóáàõ (ÏÒÒ),
î êîòîðûõ âïåðâûå óïîìèíàåòñÿ â [3], îïðåäåëÿþ-
ùåé ÿâëÿåòñÿ êàïèëëÿðíàÿ ñèëà è ïîýòîìó ÏÒÒ â îá-
ùåì ñëó÷àå ìàëî ÷óâñòâèòåëüíû ê âëèÿíèþ ñèë ãðà-
âèòàöèè íà ïðîöåññ ïåðåíîñà ìàññû. Îäíàêî òàêàÿ
çàâèñèìîñòü âñå æå èìååòñÿ è ïðåäñòàâëÿåò èíòåðåñ
äëÿ èññëåäîâàíèÿ.
Èññëåäîâàíèå ÏÒÒ ñ ðàçëè÷íûìè òèïàìè òåïëî-
íîñèòåëÿ, ïðîâåäåííîå â [4], ïîêàçàëî, ÷òî êðèòè÷å-
ñêèé òåïëîâîé ïîòîê èìåë íàèáîëüøåå çíà÷åíèå ïðè
èñïîëüçîâàíèè âîäû êàê â ñëó÷àå âåðòèêàëüíîé, òàê
è â ñëó÷àå ãîðèçîíòàëüíîé îðèåíòàöèè òðóáû, à íàè-
ìåíüøåå � ïðè èñïîëüçîâàíèè ôðåîíà R123, ÷òî íà-
ïðÿìóþ ñâÿçàíî ñ âåëè÷èíîé ñêðûòîé òåïëîòû ïàðî-
îáðàçîâàíèÿ, êîòîðàÿ ìàêñèìàëüíà äëÿ âîäû.
 [5] äëÿ íåáîëüøèõ çíà÷åíèé ïåðåäàâàåìîãî òåï-
ëîâîãî ïîòîêà ïîêàçàíî, ÷òî òåðìè÷åñêîå ñîïðîòèâëå-
íèå ñ èçìåíåíèåì óãëà íàêëîíà ÏÒÒ âåäåò ñåáÿ íåëè-
íåéíî, ñ óâåëè÷åíèåì óãëà íàêëîíà âîçðàñòàåò ÷àñòîòà
ïóëüñàöèé êàê ïîòîêà òåïëîíîñèòåëÿ, òàê è òåìïåðàòóðû
â çîíå íàãðåâà (ÇÍ) è â çîíå êîíäåíñàöèè (ÇÊ), ÷òî
óëó÷øàåò òåïëîâûå õàðàêòåðèñòèêè ÏÒÒ. Äëÿ ìåíüøèõ
óãëîâ íàêëîíà âîçðàñòàåò âðåìÿ îæèäàíèÿ � âðåìÿ, çà
êîòîðîå íàêàïëèâàåòñÿ íåîáõîäèìîå êîëè÷åñòâî ýíåð-
ãèè äëÿ âîçíèêíîâåíèÿ è ðîñòà ïàðîâûõ ïóçûðåé, è ÏÒÒ
ðàáîòàåò ìåíåå èíòåíñèâíî.
Îäíàêî íè â îäíîé èç óêàçàííûõ ðàáîò íå ó÷èòû-
âàëîñü òî, ÷òî èññëåäóåìûå ÏÒÒ ïðåäñòàâëÿþò ñî-
áîé ïëîñêèå çìååâèêîâûå êîíñòðóêöèè, òåïëîïåðå-
äà÷à â êîòîðûõ çàâèñèò è îò óãëà íàêëîíà òðóáû ê
ãîðèçîíòó, è îò åå îáùåãî ïðîñòðàíñòâåííîãî ïîëî-
æåíèÿ. Â ïðîâåäåííûõ â íàñòîÿùåé ðàáîòå èññëåäî-
âàíèÿõ èçìåíÿëñÿ íå òîëüêî óãîë íàêëîíà ÏÒÒ ê ãî-
ðèçîíòó, íî è åå îðèåíòàöèÿ îòíîñèòåëüíî ñâîåé îñè.
Äëÿ èññëåäîâàíèé áûëà ñêîíñòðóèðîâàíà ýêñïå-
ðèìåíòàëüíàÿ óñòàíîâêà, â êîòîðîé êðîìå ÏÒÒ èìå-
ëèñü ñèñòåìû ïîäâîäà è îòâîäà òåïëîòû è êîíòðîëüíî-
èçìåðèòåëüíàÿ àïïàðàòóðà. ÏÒÒ ïðåäñòàâëÿëà ñîáîé
ìåäíóþ êàïèëëÿðíóþ òðóáêó ñ âíóòðåííèì äèàìåò-
ðîì dâí= 1 ìì è íàðóæíûì äèàìåòðîì díàð = 2 ìì,
ñîãíóòóþ â âèäå S-îáðàçíîãî çìååâèêà ñ ñåìüþ ïåò-
ëÿìè (ðèñ. 1)
Òåïëîíîñèòåëåì ñëóæèëà âîäà, êîýôôèöèåíò çà-
ïîëíåíèÿ ñîñòàâëÿë 50% îò âíóòðåííåãî îáúåìà ÏÒÒ.
 õîäå ýêñïåðèìåíòà èçìåíÿëè ïîëîæåíèå ÏÒÒ â
ïðîñòðàíñòâå, êàê ýòî ïîêàçàíî íà ðèñ. 2.
 ðåçóëüòàòå ïðîâåäåíèÿ ýêñïåðèìåíòîâ áûëè ïî-
ëó÷åíû çàâèñèìîñòè òåìïåðàòóðû â çîíàõ íàãðåâà,
òðàíñïîðòà è êîíäåíñàöèè ÏÒÒ îò âðåìåíè äëÿ ðàç-
íûõ âåëè÷èí ïîäâåäåííîãî òåïëîâîãî ïîòîêà. Êàê è
äëÿ ñòðîãî âåðòèêàëüíîé îðèåíòàöèè, ðàáîòó â íà-
Äàòà ïîñòóïëåíèÿ â ðåäàêöèþ
20.05 2010 ã.
Îïïîíåíò ê. ò. í. Â. Å. ÒÐÎÔÈÌÎÂ
(ÎÍÏÓ, ã. Îäåññà)
Ðèñ. 1. ÏÒÒ â ñáîðêå ñ íàãðåâàòåëåì è êîíäåíñàòîðîì
Êîíäåíñàòîð
ÏÒÒ
Íàãðåâàòåëü
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 5�6
37
ÎÁÅÑÏÅ×ÅÍÈÅ ÒÅÏËÎÂÛÕ ÐÅÆÈÌÎÂ
êëîíåííîé ÏÒÒ ìîæíî óñëîâíî ðàçäåëèòü íà äâà ðå-
æèìà, ñîîòâåòñòâóþùèõ òåïëîïåðåäà÷å çà ñ÷åò òåï-
ëîïðîâîäíîñòè ñòåíêè è êîíâåêöèè (ðåæèì 1) è çà
ñ÷åò êèïåíèÿ òåïëîíîñèòåëÿ (ðåæèì 2) [6]. Îäíàêî â
ñëó÷àå íàêëîíà ÏÒÒ ê ãîðèçîíòó íàáëþäàåòñÿ çàòÿ-
ãèâàíèå ïåðåõîäíîãî ðåæèìà, ïðè÷åì õàðàêòåð åãî
îäèíàêîâ äëÿ ðàçíûõ ïîëîæåíèé ÏÒÒ îòíîñèòåëüíî
îñè ïðè îäèíàêîâûõ óãëàõ íàêëîíà (ðèñ. 3).
Ïåðåõîä îò ïåðâîãî ðåæèìà ðàáîòû êî âòîðîìó
èìååò íåêîòîðûå õàðàêòåðíûå îñîáåííîñòè. Ïðè ïåð-
âîì ðåæèìå â çîíå íàãðåâà ÏÒÒ ìîãóò âîçíèêàòü
îäèíî÷íûå ïóçûðè ñ áîëüøèì èíòåðâàëîì âðåìåíè,
íåîáõîäèìûì äëÿ çàðîæäåíèÿ è ðîñòà ïàðîâîãî ïó-
çûðÿ. Äèàìåòð ïóçûðÿ â ìîìåíò îòðûâà d0 ïðÿìî ïðî-
ïîðöèîíàëåí êàïèëëÿðíîé ïîñòîÿííîé lê [7, c. 144],
êîòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ îïðåäåëÿþùåé âåëè÷èíîé ïðè èñ-
ñëåäîâàíèè ïðîöåññîâ, ïðîèñõîäÿùèõ â êàïèëëÿðàõ:
( )0 ~ ,kd l
g
σ=
′ ′′ρ − ρ
Óâåëè÷åíèå òåïëîâîãî ïîòîêà ñïîñîáñòâóåò àêòè-
âèçàöèè öåíòðîâ ïàðîîáðàçîâàíèÿ. Ïîÿâëÿþùèåñÿ â
ïåòëÿõ ïóçûðüêè îòðûâàþòñÿ è äâèãàþòñÿ â çîíó êîí-
äåíñàöèè, ïîñêîëüêó òàì ìåíüøå òåìïåðàòóðà, à ñëå-
äîâàòåëüíî, è äàâëåíèå. Íà ìåñòî ïóçûðüêà ïîäòåêà-
åò áîëåå õîëîäíûé òåïëîíîñèòåëü, è ïóçûðüêè èç çîíû
êîíäåíñàöèè íà÷èíàþò äâèãàòüñÿ îáðàòíî, òåì ñàìûì
âûçûâàÿ ïóëüñàöèîííîå ïåðåìåùåíèå ïàðîæèäêîñò-
íîé ñìåñè òåïëîíîñèòåëÿ. Âíåøíå ýòî âûðàæàåòñÿ ïå-
ðèîäè÷åñêèì êîëåáàíèåì òåìïåðàòóðû â çîíå òðàíñ-
ïîðòà (ðèñ. 4).
Ïî ðåçóëüòàòàì ïðîâåäåíèÿ ýêñïåðèìåíòà áûëè ðàñ-
ñ÷èòàíû çíà÷åíèÿ ìèíèìàëüíîãî òåðìè÷åñêîãî ñîïðî-
òèâëåíèÿ â çàâèñèìîñòè îò îðèåíòàöèè ÏÒÒ â ïðîñòðàí-
ñòâå. Êàê âèäíî èç ðèñ. 5, äëÿ íàêëîííî ðàñïîëîæåí-
íîé ÏÒÒ ìèíèìàëüíîå òåðìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå
äîñòèãàåòñÿ ïðè áîëåå íèçêèõ çíà÷åíèÿõ ïåðåäàâàå-
ìîãî òåïëîâîãî ïîòîêà, ÷åì äëÿ âåðòèêàëüíîé.
Îðèåíòàöèÿ ÏÒÒ â ïðîñòðàíñòâå âëèÿåò íà òåïëî-
ïåðåäà÷ó òðóáû â öåëîì. Ïàðîáðàçîâàíèå â çîíå íà-
ãðåâà ÏÒÒ íà÷èíàåòñÿ ïîñëå ïîäâîäà îïðåäåëåííîãî
êîýôôèöèåíò ïîâåðõíîñòíîãî íàòÿæåíèÿ;
óñêîðåíèå ñâîáîäíîãî ïàäåíèÿ;
ñîîòâåòñòâåííî ïëîòíîñòü æèäêîñòè è ïàðà.
ãäå σ �
g �
ρ′, ρ ′′ �
Ðèñ .3. Ïåðåõîä îò ïåðâîãî ðåæèìà ðàáîòû êî âòîðîìó
ïðè ôðîíòàëüíîì (1) è ïðîôèëüíîì (2) ðàñïîëîæåíèè
ÏÒÒ äëÿ äâóõ çíà÷åíèé óãëà åå íàêëîíà
(óêàçàíî âðåìÿ îò íà÷àëà ïåðåõîäíîãî ðåæèìà)
0:00:00 0:28:48 0:57:36 1:26:24
Âðåìÿ, ÷:ìèí:ñ
250
200
150
100
Ò
åì
ïå
ðà
òó
ðà
,
°Ñ
à)
1 2 α= �45°
0:00:00 0:28:48 0:57:36 1:26:24
Âðåìÿ, ÷:ìèí:ñ
200
160
120
80
40Ò
åì
ïå
ðà
òó
ðà
,
°Ñ
á)
1
2
α= +45°
Ðèñ. 4. Ïóëüñàöèè òåìïåðàòóðû òåïëîíîñèòåëÿ â çîíå
òðàíñïîðòà, ñâÿçàííûå ñ íàïðàâëåíèåì åãî äâèæåíèÿ
(óêàçàíî âðåìÿ îò íà÷àëà ýêñïåðèìåíòà)
100
90
80
70
60
1:32:10 1:39:22 1:46:34 1:53:46
Âðåìÿ, ÷:ìèí:ñ
Ò
åì
ïå
ðà
òó
ðà
,
°Ñ
Ðèñ. 5. Çàâèñèìîñòü ìèíèìàëüíîãî òåðìè÷åñêîãî ñîïðî-
òèâëåíèÿ îò óãëà íàêëîíà ÏÒÒ ê ãîðèçîíòó ïðè ïðîôèëü-
íîì (1) è ôðîíòàëüíîì (2) ðàñïîëîæåíèè
�90 �45 0 45 90
Óãîë íàêëîíà, °
Ò
åð
ì
è
֌
ñê
îå
ñ
îï
ðî
-
òè
âë
åí
èå
, °
Ñ
/Â
ò
0,6
0,4
0,2
0
2
1
Ðèñ. 2. Âàðèàíòû ðàçìåùåíèÿ ÏÒÒ â ïðîñòðàíñòâå ïðè åå
ôðîíòàëüíîì (à) è ïðîôèëüíîì (á) ïîëîæåíèÿõ
α = +90° α = +45°
α = 0°
α = �45°α = �90° α = �90°
α = +90° α = +45°
α = �45°
α = 0°
à) á)
ÇÊ
ÇÍ
ÇÍ
ÇÊ
ÇÊ
ÇÊ
ÇÍ
ÇÍ
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 5�6
38
ÎÁÅÑÏÅ×ÅÍÈÅ ÒÅÏËÎÂÛÕ ÐÅÆÈÌÎÂ
êîëè÷åñòâà òåïëîòû, è ñ óâåëè÷åíèåì òåïëîâîãî ïî-
òîêà ïàðîâàÿ ôàçà áóäåò äâèãàòüñÿ ñ äîñòàòî÷íî áîëü-
øîé ñêîðîñòüþ, ïðåïÿòñòâóÿ æèäêîé ñêîíäåíñèðîâàí-
íîé ôàçå âîçâðàùàòüñÿ èç êîíäåíñàòîðà. Â ðåçóëüòàòå
âîçíèêàåò çàòîïëåíèå çîíû êîíäåíñàöèè, à ÏÒÒ óæå
íå ñïîñîáíà ôóíêöèîíèðîâàòü èç-çà íåäîñòàòî÷íîãî
êîëè÷åñòâà æèäêîñòè â çîíå íàãðåâà.  ãîðèçîíòàëü-
íîì æå ðåæèìå ÿâëåíèå çàòîïëåíèÿ çîíû êîíäåíñà-
öèè ÏÒÒ íå ÿâëÿåòñÿ äîìèíèðóþùèì.
 îòëè÷èå îò íàêëîííîãî ðàñïîëîæåíèÿ ÏÒÒ, äëÿ
âåðòèêàëüíîãî, êîãäà çîíà íàãðåâà íàõîäèòñÿ íèæå
çîíû êîíäåíñàöèè, íà÷àëî êðèçèñíûõ ÿâëåíèé ñîîò-
âåòñòâóåò áîëüøèì çíà÷åíèÿì ïåðåäàâàåìîãî òåïëî-
âîãî ïîòîêà (ðèñ. 6).
Êàê ñëåäóåò èç ðèñ. 6, çíà÷åíèÿ ïëîòíîñòè êðèòè-
÷åñêîãî òåïëîâîãî ïîòîêà ðàçëè÷àþòñÿ äëÿ ôðîíòàëü-
íîãî è ïðîôèëüíîãî âàðèàíòîâ ðàñïîëîæåíèÿ ÏÒÒ.
Ïðè ôðîíòàëüíîì ðàñïîëîæåíèè ÏÒÒ ñèëà òÿæåñòè
ñïîñîáñòâóåò ïåðåòåêàíèþ òåïëîíîñèòåëÿ èç îäíîé
ïåòëè â äðóãóþ ïðè ïîëîæèòåëüíûõ óãëàõ íàêëîíà è
0°, à ïðè îòðèöàòåëüíûõ, íàîáîðîò, ïðåïÿòñòâóåò, ïå-
ðåìåùàÿ ïàðîæèäêîñòíîé ñîñòàâ â çîíó êîíäåíñàöèè.
Ïîñêîëüêó ÏÒÒ ÿâëÿåòñÿ çàìêíóòîé ñèñòåìîé, äâè-
æóùèéñÿ òåïëîíîñèòåëü ñïîñîáñòâóåò ëó÷øåìó îõ-
ëàæäåíèþ çîíû íàãðåâà. Êîãäà æå ÏÒÒ íàõîäèòñÿ â
ïðîôèëüíîì ïîëîæåíèè, ñèëà òÿæåñòè ðàâíîìåðíî
ðàñïðåäåëåíà âî âñåõ ïåòëÿõ è èìååò îäèíàêîâîå âëèÿ-
íèå íà äâèæåíèå òåïëîíîñèòåëÿ âî âñåõ ïåòëÿõ, è â òî
æå âðåìÿ, íå ïðåïÿòñòâóåò åãî ïåðåìåùåíèþ ïðè îòðè-
öàòåëüíûõ óãëàõ íàêëîíà (�45°). Ýòèì ìîæíî îáúÿñ-
íèòü òîò ôàêò, ÷òî äëÿ ïîëîæèòåëüíûõ çíà÷åíèé óãëà
íàêëîíà âåëè÷èíû êðèòè÷åñêîãî òåïëîâîãî ïîòîêà
ìåíüøå ïðè ïðîôèëüíîì ðàñïîëîæåíèè, à äëÿ îòðè-
öàòåëüíûõ � ïðè ôðîíòàëüíîì.
Èç ðèñ. 7 âèäíî, ÷òî ïîëó÷åííûå â íàñòîÿùåé ðà-
áîòå ðåçóëüòàòû õîðîøî ñîãëàñóþòñÿ ñ äàííûìè èç
äðóãèõ èñòî÷íèêîâ. Ðàçëè÷èÿ ïðèâåäåííûõ äàííûõ
îòìå÷àþòñÿ äëÿ ÏÒÒ ñ ðàçíûì êîëè÷åñòâîì ïåòåëü
èëè âíóòðåííèì ñå÷åíèåì è ïðè èñïîëüçîâàíèè ðàç-
íûõ òåïëîíîñèòåëåé, à äëÿ òðóá, àíàëîãè÷íûõ ïî êîí-
ñòðóêöèè, íî âûïîëíåííûõ èç ðàçíîãî ìàòåðèàëà,
Ðèñ. 6. Çàâèñèìîñòü êðèòè÷åñêîé ïëîòíîñòè òåïëîâîãî
ïîòîêà îò îðèåíòàöèè ÏÒÒ â ïðîñòðàíñòâå ïðè ïðîôèëü-
íîì (1) è ôðîíòåëüíîì (2) ðàñïîëîæåíèè
�90 �45 0 45 90
Óãîë íàêëîíà, °
20
16
12
8
4q êð
,
Â
ò/
ñì
2
2
1
ã)
0 100 200 300 400 Q, Âò
5
4
3
2
1
R
, °
Ñ
/Â
ò
ä)
0 100 200 300 Q, Âò
5
4
3
2
1
R
, °
Ñ
/Â
ò
â)
0 100 200 300 Q, Âò
5
4
3
2
1
R
, °
Ñ
/Â
ò
0 100 200 300 400 Q, Âò
5
4
3
2
1
R
, °
Ñ
/Â
ò
á)
0 100 200 300 Q, Âò
5
4
3
2
1
R
, °
Ñ
/Â
ò
à)
Ðèñ. 7. Ñðàâíåíèå ðåçóëüòàòîâ ýêñïåðèìåíòîâ ïðè ïðî-
ôèëüíîì ( ) è ôðîíòàëüíîì ( ) ðàñïîëîæåíèè ÏÒÒ ñ
äàííûìè èç äðóãèõ èñòî÷íèêîâ:
� [5] (dâí = 1,8 ìì, 4 ïåòëè, ìåäü); � [8] (dâí = 1 ìì, 4 ïåòëè,
íåðæàâåþùàÿ ñòàëü,âîäà); � [9] (dâí = 1 ìì, 20 ïåòåëü, ìåäü,
ôðåîí R123); � [10] ( = 2×2 ìì, 20 ïåòåëü, àëþìèíèé,
ýòàíîë); � [11] (dâí = 1 ìì, 8 ïåòåëü, íåðæàâåþùàÿ ñòàëü, âîäà)
Òåõíîëîãèÿ è êîíñòðóèðîâàíèå â ýëåêòðîííîé àïïàðàòóðå, 2010, ¹ 5�6
39
ÎÁÅÑÏÅ×ÅÍÈÅ ÒÅÏËÎÂÛÕ ÐÅÆÈÌÎÂ
ðàçëè÷èÿ â âåëè÷èíå òåðìè÷åñêîãî ñîïðîòèâëåíèÿ
ïðàêòè÷åñêè îòñóòñòâóþò. Ýòî óêàçûâàåò íà òî, ÷òî
îñíîâíûì ôàêòîðîì, âëèÿþùèìè íà òåðìè÷åñêîå
ñîïðîòèâëåíèå ÏÒÒ, ïîìèìî îðèåíòàöèè â ïðîñòðàí-
ñòâå, ÿâëÿåòñÿ åå ãåîìåòðèÿ. Ïî âñåé âèäèìîñòè, ìà-
òåðèàë ñòåíêè òðóáû èãðàåò ðåøàþùóþ ðîëü òîëüêî
ïðè ïîäâîäå ìàëûõ òåïëîâûõ ïîòîêîâ, êîãäà ïåðåíîñ
òåïëà îñóùåñòâëÿåòñÿ çà ñ÷åò òåïëîïðîâîäíîñòè ñòåí-
êè. Ïîñëå «âêëþ÷åíèÿ» ïóëüñàöèîííîãî ìåõàíèçìà
äåéñòâèÿ, ò. å. çàêèïàíèÿ òåïëîíîñèòåëÿ, âåëè÷èíà
òåïëîòû, ïåðåíîñèìîé òåïëîïðîâîäíîñòüþ, ñòàíîâèòñÿ
ïðåíåáðåæèòåëüíî ìàëîé ïî ñðàâíåíèþ ñ êîíâåêòèâ-
íîé ñîñòàâëÿþùåé.
***
Òàêèì îáðàçîì, ïðîâåäåííûå èññëåäîâàíèÿ ïîêà-
çàëè, ÷òî íà ðàáîòó ïóëüñàöèîííîé òåïëîâîé òðóáû, â
÷àñòíîñòè íà âåëè÷èíó êðèòè÷åñêîé ïëîòíîñòè òåïëî-
âîãî ïîòîêà, ñóùåñòâåííî âëèÿåò íå òîëüêî óãîë íà-
êëîíà ê ãîðèçîíòó, íî è åå îðèåíòàöèÿ â ïðîñòðàíñòâå
îòíîñèòåëüíî ñâîåé îñè.
ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÍÛÅ ÈÑÒÎ×ÍÈÊÈ
1. Kravets V. Yu., Nikolaenko Yu. E., Nekrashevich Ya. V.
Experimental studies of heat-transfer characteristics of miniaturized
heat pipes // Heat transfer research.� 2007.� Vol. 38.� ¹ 6.�
P. 553�563.
2. Shiraishi M., Terdtoon P., Chiang Mai, Murakami M. Visual
study on flow behavior in an inclined two-phase closed thermosyphon
// Heat transfer engineering.� 1995.� ¹ 16.� Ð. 53� 59.
3. À. ñ. 504065 ÑÑÑÐ. Ïóëüñèðóþùàÿ òåïëîâàÿ òðóáà / Ã. Ô.
Ñìèðíîâ, Ã. À. Ñàâ÷åíêîâ.� 30.04.1971.
4. Katpradit T., Wongratanaphisan T., Terdtoon P. et al.
Correlation to predict heat transfer characteristics of a closed end
oscillating heat pipe at critical state // Applied thermal engineering.�
2005.� ¹ 25.� P. 2138�2151.
5. Qu W., Ma T. Experimental investigation on flow and heat
transfer of a pulsating heat pipe // 12th Int. Heat Pipe Conf., P. 226�
231, Moscow, 2002.
6. Êðàâåö Â. Þ., Íàóìîâà À. Í. Èññëåäîâàíèå òåðìè÷åñêîãî
ñîïðîòèâëåíèÿ ïóëüñàöèîííîé òåïëîâîé òðóáû // Òðóäû 10-é
ÌÍÏÊ «ÑÈÝÒ�2009».� Óêðàèíà, ã. Îäåññà.� 2009.� C. 46.
7. Òîëóáèíñêèé Â. È. Òåïëîîáìåí ïðè êèïåíèè.� Êèåâ: Íà-
óêîâà äóìêà, 1980.
8. Êóçíåöîâ È. Î., Ñìèðíîâ Ã. Ô. Ýêñïåðèìåíòàëüíîå èçó÷å-
íèå õàðàêòåðèñòèê ïóëüñàöèîííûõ òåïëîâûõ òðóá // Õîëîäèëüíà
òåõí³êà ³ òåõíîëîã³ÿ.� 2005.� ¹ 6 (98).� Ñ. 50�54.
9. Yang Honghai, Khandekar S., Groll M. Operational limit of
closed loop pulsating heat pipes // Applied thermal engineering.�
2008.� ¹ 28.� P. 49�59.
10. Yang H, Khandekar S, Groll M. Operational characteristics
of flat plate closed loop pulsating heat pipes // 13th Int. Heat Pipe
Conf.� 2004.� China.� P. 283�289.
11. Borisov V., Buz. V., Coba A. etc. Modeling and experimentation
of pulsating heat pipes // 12th Int. Heat Pipe Conf., Moscow.�
2002.� P. 214�219.
ÍÎÂÛÅ ÊÍÈÃÈ
Í
Î
Â
Û
Å
Ê
Í
È
Ã
È
Çàéêîâ Â. Ï., Êèíøîâà Ë. À., Ìîèñååâ Â. Ô. Ïðîãíîçèðîâàíèå ïîêàçà-
òåëåé íàäåæíîñòè òåðìîýëåêòðè÷åñêèõ îõëàæäàþùèõ óñòðîéñòâ. Êí. 1.
Îäíîêàñêàäíûå óñòðîéñòâà.� Îäåññà: Ïîëèòåõïåðèîäèêà, 2009.� 120 ñ.
Êíèãà ïîñâÿùåíà îöåíêå è ïðîãíîçèðîâàíèþ ïî-
êàçàòåëåé íàäåæíîñòè îäíîêàñêàäíûõ òåðìî-
ýëåêòðè÷åñêèõ îõëàæäàþùèõ óñòðîéñòâ, êà÷å-
ñòâåííîìó è êîëè÷åñòâåííîìó îïèñàíèþ ýòèõ ïî-
êàçàòåëåé â çàâèñèìîñòè îò òîêîâîãî ðåæèìà
ðàáîòû òåðìîýëåìåíòà, âåëè÷èíû òåïëîâîé íà-
ãðóçêè, óñëîâèé ýêñïëóàòàöèè, à òàêæå ñ ó÷å-
òîì âîçäåéñòâèÿ ïîâûøåííîé èëè ïîíèæåííîé
òåìïåðàòóðû ñðåäû êàê íà ñòàäèè ïðîåêòèðîâà-
íèÿ òåðìîýëåêòðè÷åñêîãî óñòðîéñòâà, òàê è íà
ñòàäèè åãî ýêñïëóàòàöèè.
Êíèãà ïðåäíàçíà÷åíà äëÿ èíæåíåðîâ, íàó÷íûõ
ðàáîòíèêîâ, à òàêæå ñòóäåíòîâ ñîîòâåòñòâóþùèõ
ñïåöèàëüíîñòåé, çàíèìàþùèõñÿ âîïðîñàìè íà-
äåæíîñòè ýëåìåíòîâ ýëåêòðîíèêè è â öåëîì ÐÝÀ,
è ðàçðàáîòêîé è ïðîåêòèðîâàíèåì òåðìîýëåêò-
ðè÷åñêèõ óñòðîéñòâ.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-51982 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2225-5818 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:26:38Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Наумова, А.Н. Кравец, В.Ю. 2013-12-22T00:50:58Z 2013-12-22T00:50:58Z 2010 Влияние на теплопередачу в пульсационной тепловой трубе ее ориентации в пространстве / А.Н. Наумова, В.Ю. Кравец // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. — 2010. — № 5-6. — С. 36-39. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 2225-5818 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/51982 Рассмотрено влияние на термическое сопротивление и критическую плотность теплового потока в пульсационной тепловой трубе не только угла ее наклона к горизонту, но и общего пространственного положения. Наведено результати експериментального дослідження впливу орієнтації пульсаційної теплової труби (ПТТ) на її теплопередаючі характеристики. Показано, що перенесення як маси, так і тепла залежить від розташування ПТТ відносно своєї вісі. В результаті порівняння з даними інших авторів зроблено висновок про залежність термічного опору ПТТ не тільки від орієнтації в просторі, але й від інших визначальних факторів: геометрії пристрою та теплофізичних властивостей теплоносія. The paper presents the results of experimental research of orientation effect on heat transfer characteristics of a pulsating heat pipe (PHP). It is shown that transport of either mass or heat depends on PHP orientation against it`s axis. As a consequence of comparing experimental data with other authors results it was concluded that PHP thermal resistance depends not only on orientation but on some other determinal factors such as device construction and thermophysical properties of heat carrier. ru Інститут фізики напівпровідників імені В.Є. Лашкарьова НАН України Технология и конструирование в электронной аппаратуре Обеспечение тепловых режимов Влияние на теплопередачу в пульсационной тепловой трубе ее ориентации в пространстве Вплив на теплопередачу в пульсаційній тепловій трубі її орієнтації в просторі Effect of orientation on heat transfer in pulsating heat pipe Article published earlier |
| spellingShingle | Влияние на теплопередачу в пульсационной тепловой трубе ее ориентации в пространстве Наумова, А.Н. Кравец, В.Ю. Обеспечение тепловых режимов |
| title | Влияние на теплопередачу в пульсационной тепловой трубе ее ориентации в пространстве |
| title_alt | Вплив на теплопередачу в пульсаційній тепловій трубі її орієнтації в просторі Effect of orientation on heat transfer in pulsating heat pipe |
| title_full | Влияние на теплопередачу в пульсационной тепловой трубе ее ориентации в пространстве |
| title_fullStr | Влияние на теплопередачу в пульсационной тепловой трубе ее ориентации в пространстве |
| title_full_unstemmed | Влияние на теплопередачу в пульсационной тепловой трубе ее ориентации в пространстве |
| title_short | Влияние на теплопередачу в пульсационной тепловой трубе ее ориентации в пространстве |
| title_sort | влияние на теплопередачу в пульсационной тепловой трубе ее ориентации в пространстве |
| topic | Обеспечение тепловых режимов |
| topic_facet | Обеспечение тепловых режимов |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/51982 |
| work_keys_str_mv | AT naumovaan vliânienateploperedačuvpulʹsacionnoiteplovoitrubeeeorientaciivprostranstve AT kravecvû vliânienateploperedačuvpulʹsacionnoiteplovoitrubeeeorientaciivprostranstve AT naumovaan vplivnateploperedačuvpulʹsacíiníiteplovíitrubíííoríêntacíívprostorí AT kravecvû vplivnateploperedačuvpulʹsacíiníiteplovíitrubíííoríêntacíívprostorí AT naumovaan effectoforientationonheattransferinpulsatingheatpipe AT kravecvû effectoforientationonheattransferinpulsatingheatpipe |