SU1064115A1 - Капилл рна структура тепловой трубы - Google Patents

Abstract

КАПИЛЛЯРНАЯ СТРУКТУРА ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ, выполненна  из пористого материала, образованного спеченными металлическими частицами, отличающа с  тем, что, с целью повышени  эксплуатационной надежности, 20-70% свободного пространства между металлическими частицами пористого материала заполнено частицами лиофильного пористого материала , преимущественно гипса, крахмала, асбеста и целлюлозы, имеющими диаметр, составл ющий 0,4-0,7 диаметра металлических частиц. W 05 4ii сл

Description

Изобретение относитс  к теплотехнике и может быть использовано в тепловых трубах .

Известна капилл рна  структура тепловой трубы в виде нескольких слоев сетки 11).

Недостаток такой структуры - высокое термическое сопротивление.

Известна также капилл рна  структура тепловой трубы, выполненна  из пористого материала, образованного спеченными металлическими частицами 2.

Недостатком данной капилл рной структуры  вл етс  низка  эксплуатационна  надежность.

Цель изобретени  - повышение эксплуатационной надежности.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в капилл рной структуре тепловой трубы, выполненной из пористого материала, обвазованного . спеченными металлически М1| частицами, 20-70% свободного пространства между металлическими частицами пористого материала заполнено частицами 1иофильного пористого материала, преимущественно гипса, крахмала, асбеста и целлюлозы , имеющими диаметр, составл ющий 0,4-0,7 диаметра металлических частиц.

На чертеже схематично представлена предлагаема  капилл рна  структура.

Капилл рна  структура тепловой трубы сод -ржит пористый материал, образованный спеченными металлическими частицами 1, часть свободного пространства

2между которыми заполнена частицами

3из пористого лиофильного материала.

В качестве лиофильного материала преимущественно используют гипс, крахмал, асбест или целлюлозу.

При работе тепловой трубы с предлагаемой капилл рной структурой теплоноси1ель , наход щий(  в капилл рной структуре в зоне испарени , испар етс  и переноситс  в зону конденсации, где конденсируетс  и впитываетс  капилл рной структурой .

При этом частицы 3 из лиофильного материала при поглощении теплоносител  увеличиваютс  в объеме. При организации процесса кипени  между высокотеплопроводными металлическими частицами 1 и низкотеплопроводными частицами 3 из пористого лиофильного материала образуетс  паровой слой, толщина которого невелика , вследствие того, что низка  теплопроводность лиофильного материала преп тствует продвижению фронта раздела пар - жидкость внутрь пористого лиофильного материала, внутри которого всегда находитс  жидкость. Вследствие этого в тепловой трубе с капилл рной структурой устран етс  пережог.

Вследствие увеличени  объема частиц из лиофильного материала при поглощении теплоносител  свободное пространство

между металлическими частицами не может быть заполнено более чем на 70%. При заполнении указанного пространства менее чем на 20% процессы кипени  ипарообразовани , как и в известной капилл рной структуре, определ ютс , в основном, свойствами и количеством теплоносител , заполн ющего капилл рную структуру.

Размеры частиц определ ютс  услови ми удержани  последних в порах капилл рной структуры и обеспечени  хорошего контакта между металлическими частицами.

Возможны два варианта заполнени  свободного пространства пористой структуры частицами в зависимости от используемого дл  образовани  пористой структуры металлического порощка. Если используют порошок со сферическими частицами, который спекаетс  свободной насыпной, например бронзовый, медный и т. п., то в спеченный каркас ввод т суспензию твердых частиц, а затем сушат. Если используют не сферический порощок, который перед спеканием предварительно формуетс , например железный, титановый, т. п., то производ т предварительное перемешивание металлического порошка и частиц пористого лиофильного материала. Полученную смесь прессуют и спекают. С целью предотвращени  сегрегации при перемешивании частицы пористого лиофильного материала ввод т в смесь в виде суспензии.

С целью сохранени  лиофил ных свойств после спекани  используют пористый материал , сохран ющий свои.лиофальные свойства при температуре спекани  структуры, .Например гипс, асбест и т. п., или ввод т активаторы, снижающие температуру спекани  структуры.

Так как вторична  капилл рно-пориста  структура, образованна  внутри пор металличе ского каркаса, не занимает весь объем пор последнего, то теплоноситель находитс  как в свободном объеме металлического каркаса , так и в порах лиофильного пористого материала, что увеличивает зону тепло . отвода к жидкости. Тем самым увеличиваетс  эффективный коэффициент теплоотдачи .

Пример. Получение предлагаемой капил ,п рной структуры.

Е качестве компонентов, составл ющих структуру, выбирают порошок железа марки ПЖ2М1 и порошки формовочного гипса, крахмала, асбеста и целлюлозы. Дл  исследовани  передаваемых тепловых потоков изготавливают образцы цилиндрической формы с мм, мм. Технологи  изготовлени  образцов включает прессование порошка железа в стальной прессформе (давление 200-300 МПа), спекание в защитной атмосфере при 1050+10°С и пропитку под давлением спеченного пори3

стого каркаса суспензи ми порошков изго тепловыми трубами с известной спече указанных лиофильных материалов. Вели-ной капилл рной структурой,

чина теплового потока, передаваемого теп-Таким образом, изобретение позвол ет

левой трубой с полученной структурой, ока-повысить передаваемые тепловыми трубао

зываетс  в 1,2-1,7 раза выше по сравнениюми тепловые потоки и их эксплуатациои ую

с величиной теплового потока, передаваемо- надежность.

1064И5

Claims (1)

1. КАПИЛЛЯРНАЯ СТРУКТУРА ТЕПЛОВОЙ ТРУБЫ, выполненная из пористого материала, образованного спеченными металлическими частицами, отличающаяся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности, 20-70% свободного пространства между металлическими частицами пористого материала заполнено частицами лиофильного пористого материала, преимущественно гипса, крахмала, асбеста и целлюлозы, имеющими диаметр, составляющий 0,4-0,7 диаметра металлических частиц.