Артерия тепловой трубы Советский патент 1990 года по МПК F28D15/04 

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использов-ано, например, в гйзорегулируемых низкотемпературных тепловых трубах.

Известна артерия тепловой трубы, выполненная в виде пористой трубки.

Недостатком такой артерии является низкая надежность ее р аботы, обусловленная возможным заполнением ее паровыми или парогазовыми пузырями.

Известна и другая артерия тепловой трубы, выполненная в виде трубки, состоящей из сопряженных между собой пористого цилиндра и насадка, имеющего радиальное отверстие.

Недостатками данной конструкции являются низкие капиллярный потенциал и прочность.

Цель изобретения - повышение прочности И капиллярного потенциала.

Указанная цель достигается тем, что насадок выполнен со ступенчато изменяющимся проходным сечением, имеющим максимальный размер в месте

(Л

сопряжения с цилиндром, при этом насадок частично заполнен вспомогательной жидкостью с, коэффициентом поверхностного натяжения, большим коэффициента поверхностного натяжения рабочего тела трубы. .

со ел сд

На фиг. 1 схематично представлена тепловая труба с расположенной в ней артерией; на фиг. 2 - артерия тепловой трубы в режиме заполнения; на фиг. 3 - артерия тепловой трубы в ра а: бочей режиме.

Артерия тепловой трубы выполнена в виде трубки, состоящей из .сопряженных между собой пористого цилинд- ра 1 и насадка 2, имеющего радиальное отверстие 3, причем насадок 2 выполнен со ступенчато изменяншщмся проходным сечением 4, имеющим максимальный размер в месте сопряжения с цилиндром , при этом насадок 2 частично заполнен вспомогательной жидкостью 5 с коэффициентом поверхностного натяжения, большим коэффициента поверхкостного натяжения рабочего тела теп ловой трубы. Артерия тепловой трубы работает следующим образом. В процессе заполнения артерии фро рабочего тела перемещается по проход ному сечению 4 в направлении испарительной зоны. В период заполнения- давление на находящуюся в насадке 2 вспомогатель ную жидкость 5 справа и слева одинаково и равно давлению в паровом объе ме. Под действием капиллярных сил вспомогательная жидкость 5 смещена в узкую часть насадка 2. Таким образом, в период заполнения радиальное отверстие 3 открыто и парогазовая смесь выталкивается продвигающимся фронтом рабочего тела. При постепенном нагружении тепловой трубы растет перепад давления в артерии и паровом объеме и давление на вспомогательную жидкость 5 со сто РОНЫ открытого в паровой объем торца насадка 2 превьппает давление рабочег тела в артерии. Вспомогательная жидкость 5 смещается в широкую зону, перекрывая радиальное отверстие 3. Эффективный диаметр проходного сечения часадка 2 в самой узкой его части выбирается таким, чтобы образующийся на отверстии 3 мениск вспомогательной жидкости 5 был способен выдержать максимальный перепад давлений артерия-паровой объем. Соотношение внутренних диаметров широкой и узкой зон насадка 2 выбирается таким, чтобы смещение вспомогательной жидкости 5 происходило уже при небольших перепадах давления. Дополнительными требованиями к вспомогательной жидкости являются низкая упругость паров при рабочей температуре и несмешиваемость с рабочим телом. Этим требованиям удовлетворяют низкоплавкие металлы, например галлий и его сплавы. Таким образом, изобретение позволяет увеличить толщину стенки ар- . терии, повысив прочность конструкции, и обеспечивает.высокий капиллярный потенциал.

АРТЕРИЯ ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ, выполненная в виде трубки, состоящей из сопряженных между собой пористого цилиндра и насадка, имеющего радиаль ное отверстие, о тл ичающая с я тем, что, с целью повышения, прочности и капиллярного потенциала, насадок выполнен со ступенчато изменяющимся проходным сечением, имеющим максимальный размер в месте сопряжения с цилиндром, при этом насадок частично заполнен вспомогательной жидкостью с коэффициентом поверхностного натяжения, больпшм коэффициента поверхностного натяжения рабочего тела трубы.

fit I

l....f..l.

xx//yV/////// //

, tt . Л-

% « « Д

ХХХХХ Д/Х/ХХ///

vs sft s wwsfl yxxxxxxx r/xx/y///x7

А j

I/

/

Фг/г.2

Шугз