Результаты и анализ эксперимента.
При решении ряда технических задач возникает необходимость секционирования теплопередающих устройств. Это может быть вызвано, с одной стороны, потребностью увеличения теплотранспортной длины, когда теплопередающие возможности отдельного устройства уже исчерпаны, а с другой - необходимостью стыковки отдельных теплопередающих модулей для облегчения монтажа, демонтажа и обслуживания такой системы.
С целью подтверждения эффективности секционирования АГТТ последняя была разделена на две равные по длине части, каждая из которых была снабжена соответственно конденсатором и испарителем. Характеристики капиллярной структуры и геометрические параметры новых испарителя и конденсатора аналогичны соответствующим параметрам моноблочной АГТТ. Проведенные исследования каждой из двух секций длиной 1,46 м показали, что их рабочие характеристики сравнимы с характеристиками моноблочной АГТТ. Как показано на рис. 2, стыковка секций была осуществлена так, что конденсатор первой секции передавал тепло испарителю второй секции, а общая длина устройства осталась без изменения. Использование скользящей посадки с теплопроводной пастой КПТ-8 позволяло осуществлять как стыковку, так и расстыковку секций при наличии достаточно хорошего теплового контакта.
На рис. 3 представлены экспериментальные данные по результатам исследования секционированной АГТТ (АГТТ-C). Как и следовало ожидать, термическое сопротивление такого устройства существенно увеличилось по сравнению с моноблочной АГТТ. Это привело к тому, что контрольное значение температуры пара достигалось при более низких значениях тепловой нагрузки. Так, например, в режиме охлаждения А к контрольному значению температуры при всех трех углах наклона АГТТ-С приближается при нагрузке 800 Вт. При этом температура нагреваемой поверхности испарителя (φ=+60°) составляет 68° С, а термическое сопротивление - 0,07° C/Вт при перепаде температур по трубе 56° С. Анализ работы такого устройства позволяет заключить, что относительно большое значение дополнительного термического сопротивления, вносимого узлом стыковки, не позволяет АГТТ-С выполнять задачи по стабилизации температуры. В то же время, как теплопередающее устройство АГТТ-С вполне эффективна.
Более жесткие условия охлаждения (вариант Б) уменьшают предельный тепловой поток, передаваемый АГТТ-С, до 300 Вт при φ=+60°. При этом перепад температур составляет 18° С, а Rт.т=0,06° С/Вт. Различия в термических сопротивлениях так же, как это имело место в АГТТ для обоих режимов охлаждения, сохраняются.
С другой стороны, полное термическое сопротивление АГТТ-С увеличилось по сравнению с АГТТ на величину термического сопротивления узла стыковки, поэтому правомочен и такой способ определения Rус
(2)
Исходя из полученных данных, были оценены значения слагаемых термического сопротивления, Rус, рассчитанное по (1) с точностью 14% совпадает с Rус, определенным по формуле (2) и составляет величину 0,035° С/Вт.
Выводы.
- При заданных условиях охлаждения изменение ориентации контурной тепловой трубы от 0 до +60° не оказывает существенного влияния на ее рабочие характеристики.
- При определенных конструктивных параметрах и условиях охлаждения тепловая труба контурного типа способна стабилизировать температуру испарителя в широком диапазоне нагрузок без применения для этого средств активного регулирования
- Возможно создание и эффективное использование секционированных КТТ, полное термическое сопротивление которых не превышает характерных значений этой величины для тепловых труб обычного типа, работающих в низкотемпературном диапазоне.
Термическое сопротивление, вносимое узлом стыковки (Rус), складывается из следующих величин:
(1) где Rк1- термическое сопротивление конденсации в первой секции; Rст1 — термическое сопротивление стенки конденсатора первой секции; Rз — термическое сопротивление зазора, заполненного КПТ-8; Rст2 — термическое сопротивление стенки испарителя второй секции; Rи2 - термическое сопротивление испарения во второй секции.
