Содержание к диссертации
Стр.
ОБОЗНАЧЕНИЯ Ч
ВВЕЩЕНИЕ . 6
ГЛАВА I. ОБЗОР РАБОТ ПО НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫМ
ТЕПЛОВЫМ ТРУБАМ 9
Общие сведения о тепловых трубах (ТТ)... 9
Преобразователи "температура-перемещение" 26
Тепловые трубы с теплоносителем, движущимся за счет их движения 34
Выводы по проведенному обзору и
постановка задач исследования 36
ГЛАВА П. РАСЧЕТ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ "ТЕМПЕРАТУРА-
ПЕРЕМЕЩЕНИЕ" НА ОСНОВЕ ТТ 39
ГЛАВА Ш. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕЩОВАНИЯ
ТТ-ЛРЕ0БРА30ВАТЕЯЕЙ И ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ
ТТ 4Ь
ТТ-преобразователи //$
Возвратно-поступательные ТТ 56
Проведение экспериментов 59
Обработка результатов измерений 64
Погрешности экспериментального исследования 66
ГЛАВА ІУ. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕЩОВАНИЯ
ТТ-ПРЕ0БРА30ВАТЕЛЕЙ "ТЕМПЕРАТУРА-ПЕРШЕЩЕНИЕ",.
ИХ ОБСУЖДЕНИЕ И СОПОСТАВДШЕ С РАСЧЕТНЫМИ
< ДАННЫМИ 72
4.1. Процессы в преобразователе и условия
его работы 72,
Определение количества теплоносителя ...... 14
Зависимость работы ТТ от температуры в начале участка испарения, начального давления неконденсирующегося газа, теплоносителя и ориентации в пространстве 77
Сопоставление экспериментальных данных
и расчетных зависимостей 91
ГЛАВА У. РЕЗУЛЬТАТЫ ОПЫТОВ С ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНЫМИ
ТТ, ИХ ОБСУЖДЕНИЕ И ОБОБЩЕНИЕ 96
Визуальные наблюдения 96
Процессы переноса тепла и их особенности .. 99
Результаты и их анализ , W
Обобщение результатов опытов j/\%
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНШИЮ ТТ-ПРЕОБРАЗОВАТЕЯЕЙ
И ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНЫХ ТТ П5
ВЫВОДЫ 433
ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЯ
ОБОЗНАЧЕНИЯ
А - площадь, иг.
Сп - теплоемкость, Дж/(кг.К).
С - коэффициент упругости, Н/м.
и - диаметр, м.
г - усилие, Н.
К - проницаемость фитиля, иг,
к - коэффициент теплопередачи, ВтЛм^К).
і - длина, м.
/77 - масса, кг.
П - количество циклов в секунду, ц/с.
Р - давление, Н/иг.
А - радиус кривизны менисков, м.
И - термическое сопротивление, К/Вт.
/?0 - универсальная газовая постоянная, Дж/(кг
Г - теплота парообразования, Дж/кг.
Г - радиус пор фитиля, м.
Ift - температура К, С.
V - объем, иг.
U - тепловой поток, Вт.
Cj - плотность теплового потока, Вт/иг.
(X - коэффициент теплоотдачи, Вт/(лг.К).
- удлинение сильфона, м.
О - толщина, м.
6 - пористость.
и - угол смачивания, град.
/I - коэффициент теплопроводности, Вт/(м«К).
JJL - динамическая вязкость, Н»С/м2.
9 (У
Na Re We
5 кинематическая вязкость, иг/с,
плотность, кг/м .
коэффициент поверхностного натяжения,
число Нуссельта.
число Рейнольдса.
число Вебера.
Индексы:
ЗА - электрический.
Введение к работе
В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на І98І-І985 гг. и на период до 1990 года" КПСС подчеркнута важность технического перевооружения производства и экономии энергетических ресурсов. Один из путей решения этой задачи - применение техники, содержащей тепловые трубы (ТТ). Выполненные с сетчатым фитилем с сильфоном, они вследствие развиваемых значительных усилий могут быть использованы в качестве преобразователей "температура-перемещение" для непосредственного привода регулирующих органов в системах охлаждения, отопления и т.п. Тепловая труба-преобразователь способна работать в широком интервале температур, также в условиях тепло-восприятия от твердой стенки.
В диссертации представлена методика расчета и данные экспериментального исследования ТТ-преобразователей, воспринимающих тепло через боковую или торцевую поверхность трубной части. В качестве теплоносителя использовались этиловый спирт, вода, изопропиловый спирт и анилин, а в качестве неконденсирующегося газа - азот. В опытах менялись температура испарителя, давление неконденсирующегося газа, количество теплоносителя и ориентация ТТ в пространстве. Плотность теплового потока по поверхности была равномерной.
Для эффективного теплопереноса и выравнивания температурного поля возвратно-поступательно движущихся деталей могут быть применены возвратно-поступательные тепловые трубы. Из двух возможных типов ТТ (фитильного и бевфитильного) для исследований был выбран второй, поскольку бесфитильные ТТ привлекают внимание простотой изготовления, а также потому, что
литературные данные по фитильным ТТ позволяют судить о возможностях последних. В таких ТТ теплоноситель от участка конденсации к участку испарения подается за счет движения самой ТТ (Авт.св. 732650).
В диссертации экспериментально изучено влияние на работу возвратно-поступательной ТТ величины теплового потока, количества теплоносителя, скорости движения, ориентации в пространстве и присутствия неконденсирующегося газа. Данные по тепло* переносу обобщены эмпирической зависимостью.
ТТ-преобразователи перспективны в первую очередь в нетрадиционных системах регулирования. Возвратно-поступательные ТТ могут быть использованы для улучшения термического режима в деталях и узлах,совершающих возвратно-поступательное движение.
В работе предложен ряд технических решений, признанных изобретениями и связанных с изготовлением ТТ. Разработаны сеткодержатели для прижатия фитиля к боковой и торцевой поверхностям ТТ, а также импульсный способ дегазации жидкости, который отмечен бронзовой медалью ВДНХ СССР.
Результаты диссертационной работы были использованы в разработках перспективных схем регулирования температуры дизелей, температуры в трубопроводах на тепловой электростанции, в сушильных установках и в отопительной технике. Они вошли в руководящие технические материалы к теплогидравлическому расчету установок.
Автор защищает:
I. Методику расчета преобразователей "температура-перемещение", выполненных на основе ТТ с сильфоном, проверенную
для низкотемпературных ТТ.
2. Данные экспериментального исследования развиваемых усилий и перемещений ТТ-преобразователей в зависимости от изменения температуры терморегулирувкого объекта, теплоносителя, ориентации ТТ в пространтстве, количеств жидкости и неконденсирующегося газа.
Экспериментальный материал о работе бесфитильных возвратно-поступательных ТТ в зависимости от величины теплового потока, скорости движения, количества теплоносителя, ориентации относительно поля аил тяжести, наличия и отсутствия неконденсирующегося газа.
Эмпирическую зависимость для расчета теплопереноса бесфитильными возвратно-поступательными ТТ.
Полученные результаты могут послужить дальнейшему развитию теории тепловых труб.
