ТЕПЛООБМІН В ЗОНІ НАГРІВУ АЛЮМІНІЄВИХ КАНАВЧАТИХ ТЕПЛОВИХ ТРУБ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1813-5420.3.2024.314612Ключові слова:
теплова труба, термосифон, коефіцієнт тепловіддачі, капілярна структура, кипіння, експеримент.Анотація
На теперішній час в системах забезпечення теплових режимів деяких космічних і наземних апаратів все частіше використовуються автономні замкнуті двофазні системи теплопереносу - теплові труби (ТТ). При розробці і застосуванні таких пристроїв необхідно вирішити питання оптимізації характеристик цих систем, що найбільш реально зробити на підставі експериментів, проведених в робочих умовах. Однією з важливих характеристик є інтенсивність теплообміну в зоні нагріву теплової труби при її роботі. У статті наводяться результати експериментальних досліджень тепловіддачі в зоні нагріву для різних робочих рідин на внутрішній розвиненій поверхні у вигляді Ω-подібної капілярної структури алюмінієвої теплової труби, що працює в режимі термосифону, тобто труба була розташована вертикально, зона нагріву знаходилась внизу. Експерименти проводилися на дослідних зразках алюмінієвих теплових труб в діапазоні підведених теплових потоків від 0,1·104 Вт/м2 до 1,4·104 Вт/м2 та температур насиченої пари робочої рідини від +30оС до +90оС. Результати досліджень зіставлені з літературними даними з теплообміну цих досліджуваних робочих рідин на гладких поверхнях в умовах великого об'єму та отримана критеріальна залежність розрахунку інтенсивності теплообміну для даних умов.
Посилання
Heat Pipes: Theory, Design and Applications / D. Reay et al. Elsevier Science & Technology Books, 2022. 288 p.
Space-applied aluminum profiled heat pipes with axial grooves: experiments and simulation / B. Rassamakin et al. Heat Pipe Science and Technology, An International Journal. 2010. Vol. 1, no. 4. P. 313–327. URL: https://doi.org/10.1615/heatpipescietech.v1.i4.20
Pis'mennyi E., Khairnasov S., Rassamakin B. Heat Transfer in Evaporation Zone of Ammonia Aluminium Heat Pipes. Research Bulletin of the National Technical University of Ukraine "Kyiv Politechnic Institute". 2017. No. 1. P. 14–23. URL: https://doi.org/10.20535/1810-0546.2017.1.82925
The study of the heat-engineering characteristics of a solar heat collector based on aluminum heat pipes / S. M. Khairnasov et al. Applied Solar Energy. 2013. Vol. 49, no. 4. P. 225–231. URL: https://doi.org/10.3103/s0003701x13040051
Rassamakin B., Khairnasov S., Anisimova A. Thermal performance of aluminium grooved heat pipes. 2016 International Conference on Electronics and Information Technology (EIT), Odessa, Ukraine, 23–27 May 2016. 2016. URL: https://doi.org/10.1109/iceait.2016.7500979
Батуркин В. М., Шевель Е. В. Исследование гидродинамических характеристик конструкционных капиллярных структур в тепловых трубах. Східно-Європейський журнал підприємницьких технологій. 2009. Вип. 3, № 6. С. 30-36.
Kozak D. V., Nikolaenko Y. E. The working characteristics of two-phase heat transfer devices for LED modules. 2016 International Conference on Electronics and Information Technology (EIT), Odessa, Ukraine, 23–27 May 2016. 2016. URL: https://doi.org/10.1109/iceait.2016.7500980
Николаенко Ю. Е., Козак Д. В., Хайрнасов С. М. Коэффициенты теплоотдачи в зонах испарения и конденсации алюминиевой тепловой трубы с резьбовидной капиллярной структурой. Труди XVІІІ міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та електронні технології», 22-26 травня, Одеса. 2017. С. 37-38.
Николаенко Ю. Е., Козак Д. В., Хайрнасов С. М. Сравнение тепловых характеристик термосифона и гравитационной тепловой трубы одинаковых размеров. Труди XVІІ міжнародної науково-практичної конференції «Сучасні інформаційні та електронні технології», 23-27 травня, Одесса. 2016. С. 164-165.
Khairnasov S., Rassamakin B., Kozak D. Experimental investigations of aluminum thermosyphons for a photovoltaic thermal module. Heat Pipe Science and Technology, An International Journal. 2015. Vol. 6, no. 3-4. P. 205–215. URL: https://doi.org/10.1615/heatpipescietech.v6.i3-4.80
Investigation performance of axial grooved heat pipes with high thermal capacity/ V. Barantsevith et al. Proc. of 12th International Heat Pipe Conference, Moscow, Russia. 2002. P. 489-494
J.P. Alario et al. Method of making a re-entrant groove heat pipe : patent U.S. Patent 4 457 059 United States. Applied on 03.07.1984.
Kim C., Lee K.-S., Yook S.-J. Effect of air-gap fans on cooling of windings in a large-capacity, high-speed induction motor. Applied Thermal Engineering. 2016. Vol. 100. P. 658–667. URL: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.02.077
Thermal enhancement by using grooves and ribs combined with delta-winglet vortex generator in a solar receiver heat exchanger / L. Luo et al. Applied Energy. 2016. Vol. 183. P. 1317–1332. URL: https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2016.09.077
Ibrahim E., Moawed M., Berbish N. S. Heat transfer characteristics of rotating triangular thermosyphon. Heat and Mass Transfer. 2012. Vol. 48, no. 9. P. 1539–1548. URL: https://doi.org/10.1007/s00231-012-0995-9
Two-phase closed thermosyphons: A review of studies and solar applications / D. Jafari et al. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 2016. Vol. 53. P. 575–593. URL: https://doi.org/10.1016/j.rser.2015.09.002
Theoretical and Experimental Analysis of the Steady Flow Across the Cylinderhead of a Low-Capacity Engine / A. Castilla et al. Journal of Applied Mechanics. 2016. Vol. 83, no. 12. URL: https://doi.org/10.1115/1.4034619
Kumar A., Dhiman A., Baranyi L. Fluid flow and heat transfer around a confined semi-circular cylinder: Onset of vortex shedding and effects of Reynolds and Prandtl numbers. International Journal of Heat and Mass Transfer. 2016. Vol. 102. P. 417–425. URL: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2016.06.026
Kuznetsov G.V., Sitnikov A.E. Numerical analysis of basic regularities of heat and mass transfer in high-temperature heat pipe. TVT. 2002. Vol. 40, Iss. 6. P. 964–970. URL: doi: 10.1023/a:1021437502952
Kuznetsov G. V., Al-Ani M. A., Sheremet M. A. Numerical analysis of convective heat transfer in a closed two-phase thermosyphon. Journal of Engineering Thermophysics. 2011. Vol. 20, no. 2. P. 201–210. URL: https://doi.org/10.1134/s1810232811020081
Fadhl B., Wrobel L. C., Jouhara H. Numerical modelling of the temperature distribution in a two-phase closed thermosyphon. Applied Thermal Engineering. 2013. Vol. 60, no. 1-2. P. 122–131. URL: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2013.06.044
Семена М. Г., Киселев Ю. Ф. Исследование теплообмена в зоне теплоподвода двухфазных термосифонов при малых степенях заполнения // Инженерно-физический журнал. ТОМ 35, №4. С. 600-605.
Кутателадзе C.C. Теплопередача при конденсации и кипении Машгиз, 1952, 232 с.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
