Способ изготовления тепловой трубы Советский патент 1991 года по МПК B22F7/04 F28D15/00 

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления двухслойных изделий, и можег быть использовано в теплотехнике при изготовлении тепловых труб.

Целью изобретения является повышение геплопередающен способности тепловой трубы и производительности процесса

Пример, Изготавливают капиллярную структуру тепловой трубы для

работы при угле наклона 90й к горизонту с размерами: длина 300 мм, длина зоны конденсации 200 мм, длина зоны испарения 90 мм, внешний диаметр корпуса 16 мм, толщина стенки 1 мм о Для изготовления капиллярной структуры используют медный порошок ПМС-Н с размерами частиц 0,063- 0,315 мм. Порошок помещают в бункер и в течение 2 мин воздействуют на него вибрацией с частотой 50 Гц и амплитудой ускорения 10 м/с2. Затем

$

ОЭ ОЭ 1

СО

в слой порошка вертикально вводят корпус тепловой трубы с закрепленным в нем формующим элементом„ Для обеспечения ввода корпуса тепловой трубы в слой порошка на корпус воздействуют вибрацией с частотой 20 Гц и амплитудой ускорения 3 м/с2. При воздействии вибрации на корпус тепловой трубы происходит его погру- жение в слой порошка и заполнение свободного объема корпуса порошком„ Полученная капиллярная структура имеет плавно изменяющийся по высо те размер пор, благодаря чему суще- ственно повышается теплопередающая способность тепловой трубьи

Результаты сравнительных испытаний приведены в таблице.

Из таблицы видно, что предложен- ный способ по сравнению с известным позволяет повысить транспортные свойства капиллярных структур тепловых труб и их теплопередающую способность за счет создания плавно меня- ющегося вдоль тепловой трубы размера пор. Кроме того, за счет возможности одновременного формования пакета тепловых труб, а также устранения необходимости засыпки малых порций по- ройка в корпус тепловой трубы значительно повышается производительность процесса формования.

Высокие производительность процесса и теплопередаюоая способность теп ловой трубы достигаются только при формовании капиллярной структуры с помощью вибрации предлагаемых параметров (примеры 4-6, 9-11, 14-16, 25-29). При использовании параметров вибрации вне указанных пределов (при меры 7, 8, 12, 13, 17-24, 30 и 31) происходит снижение теплопередающей способности или снижение производительности процесса.

В зависимости от геометрии тепловой трубы формующий элемент может быть установлен как в бункере с материалом капиллярной структуры (при небольшом отношении длины к диаметру тепловой трубы ), так и в корпусе тепловой трубы (при большом отношении длины к диаметру ).

При предлагаемом способе изменение порораспределения по высоте на- полнителя создают в бункере, на который накладывается вибрация с частото 10-200 Гц и амплитудой ускорения, оп ределяемой из неравенства

2,96 охр 0,0103f ЈаЈ8,78 exp 0,012

где f - частота вибрации, Гц;

а - амплитуда ускорений вибрации, м/с2 о

При больших значениях а происходит кипение дисперсного материала капиллярно-пористой структуры, при меньших значениях а происходит виброуплотнение материала. В обоих случаях невозможно добиться распределения материала структуры по фракциям.

После разделения по фракциям в слой материала структуры вертикально вводится корпус тепловой трубьи Для облегчения ввода корпуса тепловой трубы в слой дисперсного материала на него также воздействуют вибрацией той же частоты, но другой амплитудой ускорения, определяемой из неравенства аЈ3,96 ехр 0,0103. Такая амплитуда ускорений соответствует режиму виброуплотнения капиллярной структуры. Это обеспечивает сохранность переменного порораспределения по высоте вводимой тепловой трубыо При этом толщина слоя наполнителя равна высоте капиллярной структуры в получаемой тепловой трубе.

Способ обеспечивает повышение теп лопередающих характеристик тепловых труб, поскольку размер пор изменяется монотонно по длине тепловой трубы, TOе0 пору можно рассматривать .- как конус, большее основание которого находится в зоне конденсации, а меньшее - в зоне испарения тепловой трубы, тем самым повышая проницаемость структуры при высоком капиллярном давлении, обеспечиваемом мелкими порами в зоне испарения

Повышение производительности процесса достигается тем, что в одном бункере способ позволяет одновременно формовать пакет тепловых труб, кроме того, исключается операция засыпки по одной малых порций материала капиллярной структуры в корпус тепловой трубы, что также увеличивает производительность способа.

Формула изобретения

1 о Способ изготовления тепловой трубы, включающий введение в корпус трубы формующего элемента для образования парового канала, запол516

нение свободного объема корпуса ка. пиллярно-пористым наполнителем при наложении вибрации с переменным распределением последнего по высоте, отличающийся тем, что, с целью повышения теплопередающей способности тепловой трубы и производительности процесса, заполнение наполнителем проводят путем подачи пос леднего через бункер, а наложение вибрации осуществляют на бункер с частотой 10-200 Гц и амплитудой ускорения а, определяемой из неравенства

3,96 exp 0,0103f a i8,78 exp 0,012f

5

(j6

где f - частота вибрации, Гц; и на корпус - с частотой 5-200 Гц и амплитудой ускорения ,96ехр

0,D103f с введением корпуса в наполнитель вертикально.

2. Способ по п„ отличающийся тем, что формующий элемент размещают в бункере, а корпус тепловой трубы вводят в наполнитель соосно с формующим элементом.

Зо Способ по п. отличающийся тем, что формующий элемент предварительно размещают в корпусе трубы, а затем сборку вводят в наполнитель.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам изготовления двухслойных изделии с капиллярно-пористым слоем из порошкового наполиччеля, и может быть использовано в теплоэнергетике при изготовлении тепловых труб. Цель изобретения - повышение теплопередаю- щей способности тепловой трубы и производительности процесса. Металлический порошок, в частности медный, помещают в бункер и в течение 2 мин воздействуют на него вибрацией с частотой 50 Гц и амплитудой ускорения 10 м/с2. Затем в пороиок вертикально вводят корпус тепловой трубы с закрепленным в нем формующим элементом. Корпус подвергают вибраций с частотой 20 Гц и амплитудой ускорения 3 м/с2. При воздействии вибрации происходит погружение корпуса в порошок и заполнение свободного объема порошком. Полученная капиллярно-пористая структура на внутренней поверхности корпуса имеет плавно изменяющийся по высоте размер пор, благодаря чему существенно повышается теплопередающая способность тепловой трубы. Способ позволяет одновременно формовать пакет тепловых труб 2 ЗоП. ф-лы, 1 табл. i IB

Известный способ

Предлагаемый способ

10010

10010

10010

10010

10010

10010

10010

10010

10010

10010

10010

10010

10010

10010

10010

10010

10010

10010

10010

10010

10022,0

10011,06

1005,06

52

20029

210 29

41

160 160 160

16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 15 15 16 16 15 30 30