Введение к работе
Актуальность работа. Одной из наиболее важных и слокных задач, шникавдих при создании" современной техники, является обеспечение епловых режимов оборудования. Эффективность применяемых методов и стройств передачи и перераспределения тепла в значительной степени пределяет эксплуатационные характеристики технических объектов.
К числу наиболее эффективных средств передачи тепла относятся епловыв трубы (ТТ), работа которых основана на осуществлении амкнутого испарительно-конденсационного цикла теплоносителя. Однако, озникающие по мере развития техники требования не могут быть довлетворены ТТ традиционных типов. Существенные ограничения теплс-ередавдей способности возникают как при работе в поле массовых сил, случае неблагоприятной ориентации, так и при увеличении расстояния еплопереноса или величины передаваемой мощности. Значительно увели-ить теплопередавдую способность удается в конструкции контурных епловых труб (КТТ), характеризующихся локальным размещением капил-ярной структуры (КС) в зоне испарения и раздельным транспортом паро-ой и жидкой фаз теплоносителя. Конструктивные особенности делают КТТ ерспективкыми для разработки на своей базе двухфазных тешкшереданих контуров (ДФК КЛ), обладающих разветвленной конфигурацией. При-енительно к космической технике, предъявляющей повышенные требова-ия к степени автономности, массово-габаритным параметрам, ресурсу аботы и надежности, ДФК КН представляют серьезную альтернативу еплопередакщим контурам с механической прокачкой теплоносителя.
. При разработке ДОК КН возникает ряд задач, таких как опти-ї нзация конструкций капиллярных насосов(КН) и коллекторных конденса-ионных теплообменников, поиск схемных решений конфигурации развотв-енных систем в целом, выбор оптимальных способов регулирования, Зеспечение устойчивости работа в пусковых и переходных режимах, азработка и уточнение расчетных моделей и др.
Связь диссертации с указанными научно-техническими задачами пределяет ее актуальность.
Диссертационная работа выполнялась в. соответствии с координа-ионяым планом КИР Научного совета РАН по комплексной проблеме І.9.І. Теплофизика и теплоэнергетика" по научному направлению 1.9.1.3. ."Интенсификация теплообмена в .энергонапряженных установках", а акяе планами хозяйственных договоров с промышленшгия предприятиями.
Целью работы является разработка схем ДФК КН, конструкций зновных элементов, уточнение условий работоспособности и моделей
физических процессов на основе результатов экспериментальных исследований.
Научная новизна. Впервые разработаны авторегулируемые схемы ДФК КН и получены рабочие характеристики при наземных и натурных(летных) испытаниях. Определены и аналитически сформулированы условия работоспособности, вытекающие из требования незакипания теплоносителя в центральных полостях КН.
Разработан. и экспериментально исследован ДФК КН активного регулирования. Изучены процессы пусковых рожимов к разработана основа их физических к аналитических моделей. Разработаны методы надежного запуска ДФК КН при низких плотностях теплового потока.
Практическая ценность. Проведены обширные экспериментальные исследования двухфазных теплопередащих контуров с капиллярной прокачкой теплоносителя, которые дали возможность получить надежные рекомендации по выбору конструкции важнейших элементов и общей конфигурации разветвленных схем.
Автор защищает: I) Результаты экспериментальных исследований авто- и активнорегулируемых схем ДФК .КН; 2) Физическую формулировку условий работоспособности и метод их аналитического определения; 3) Физическую модель процесса запуска ДФК КН активного регулирования. 4) Методы обеспечения надежного запуска ДФК КН и связанные с ними технические решения.
Апробация работы. .Основные результаты проведенных исследований докладывались и обсуждались на Всесоюзной конференции по применении тепловых труб в народном хозяйстве (Москва, 1989 г.), на Международной иколе-семинаре "Тепловые трубы : теория и практика" (Минск, 1990 г.), на межреспубликанском совещании ассоциации "Тепловые трубы" по разработке и применению тепловых труб в космической технике (Екатеринбург, . на 7 и 8 Международных конференциях по тепловым трубам (USSR.-1990, China.-1992 ),на 22 и 23 Мекдународкых конференциях по системам жизнеобеспечения (BSA.-I992.-I993.).' .
' Публикации. Основное содержание изложено в 9 статьях и докладах, при выполнении работы подучено 3 авторских свидетельства на изобретения.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, пяти глаз, заключения, библиографии и приложений. Работа изложена на 156 страницах, в том числе 127 страниц в основном тексте, включая 42 рисунка и 6 таблиц; б приложениях 20 страниц, 30 рисунков, 3 таблицы. Список использованной літератури состоит из 90 наименований.