автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Повышение эффективности работы тепловых труб путем учета влияния неконденсирующегося газа на их рабочие характеристики

я?

МОСКОВСКИЙ ордена Л ШИНА и ордена ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЩИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

РОМАНОВСКИЙ ОЛЕГ ИВАНОВИЧ

ПОВШЕШЕ ЗМЕКТИВНССТИ РАБОТУ ТИ1ЛОВЫХ ТРУБ ПУТЗЛ УЧЁТА ВЛИЯНИЯ НЕКОНДН 1СИРУЩЕГОСЯ ГАЗА НА ИХ РАБОЧИЕ ХАРАКТЕШСТИКИ

Специальность 05.14.04 Промшлонная теплоэнергетика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

С

¿ниши/.

т

Москва - 1993

Работа выполнена на кафедре проммпленньтх теплоэнергетических систем Московского ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетического института и заводе электромеханического оборудования.

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор В.В.Галактионов

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

главный научюй сотрудник С.А.Ковалев, ИВТ РАН - кандидат технических наук, доцент В.Д.Портнов, ТУЛУ МЭИ

Ведуцая организация - физико-энергетический

институт г. Обнинска

Защита диссертации состоится " 19 " февраля 1993 года на заседании специализированного Совета К 053.16.03 по защите диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук' при Московском энергетическом институте в аудитории Г-410 в 16 час. 00 мин.

Отзывы в двух экземплярах, заверенные печатыэ, просим направлять по адресу: 105835, ГСП, Москва, Б-250, Красноказарменная улица, 14, Учёный Совет МЭИ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ЮИ.

Автореферат разослан " " 1993 года.

Ученый секретарь

специализированного Совета, Г

кандидат химических наук, доцент Э.Л.Филиппов

Актуальность работы. Развитие современной техники предусматривает значительное повышение эффективности и экономичности действующего оборудования, снижение ого материал о- и энергоёмкости. Важным элементом развития является создание новых типов энергосберегающего оборудования, внедрение методов экономичного и рационального использования энергоносителей, обеспечиващих оптимальное функционирование различных промышленных систем.

Одним из путей повышения эффективности работы теплотехнического оборудования в промыпленной теплоэнергетике является разработка и создание такого оборудования на базе тепловых труб. Использование тепловых труб позволит существенно снизить его габариты, упростить конструкцию, резко сократить расходы на эксплуатацию в ремонт.

Однако промышленное внедрение тепловых труб сдерживается недостаточно совершенной технологией их изготовления и ограниченностью данных по надёжности и ресурсу, связанных прежде всего с появлением неконденсирующегося газа во внутренней полости труб.

Исходя из этого в настоящее время стали чрезвычайно актуаль-нши задачи по изучению влияния на надёжность и срок службы тепловых труб различных факторов, вызывающих ухудшение их рабочих характеристик и преждевременный выход из строя.

Без создания надёжной методики расчёта характеристик тепловых труб с учётом влияния процессов, происходящих в них и прежде всего с появлением неконденсирующегося газа, позволяющей наиболее достоверно оценить эффективность реализованных конструктивных к технологических решений, практически невозможно использование в промышленных масштабах разработок на основе тепловых труб.

Решению этих задач посвящена данная диссертационная работа.

Тема диссертационное работы непосредственно связана с выполненном научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в рамках договора между заводок электромеханического оборудования г. Протвино и опытно-конструкторским (Supo машиностроения г. Нижний Новгород "Разработка, изготовление, испытания л поставка тепловых труб для стенда СТ 1312".

Паль работы. Основная цель диссертационной работы - создание научных основ для расчёта рабочих характеристик тепловых труб и прогнозирования их изменения за счёт появления неконденсирующегося газа во внутренней полости труб. В соответствии с этой целью поставлены и решены задачи теоретического и экспериментального исследования, разработки программ расчёта, рекомендаций при проектировании устройств на ТТ.

Научная новизну заключается в следующих положениях:

- разработана математическая модель, описывающая процессы тепло-и ыассообмена в тепловой трубе при изменящемся количестве неконденсирующегося газа и с учётом основных воздействующих факторов. Проведён детальный анализ и обоснованно сделанных допущений;

- представлена программа расчёта режимных характеристик тепловых труб с учётом совместного влияния основных факторов: конвекции, дайузия, теплопроводности корпуса трубы и переменности топлофизических свойств парогазовой смеси, позволяющая рассчитывать изменение рабочих характеристик тепловых труб в процессе их работы в составе теплотехнического оборудования и тем самым повысить ого эффективность и надёжность;

- экспериментально изучены пространственные поля температур

в тепловой трубе в зависимости от величины теплового потока, количества и вида неконденсирующегося газа и ориентации трубы в гравитационном поле. Проведены визуальные наблюдения влияния различных факторов на характер парогазового фронта.

Практическая ценность работы.

Разработана программа расчёта рабочих характеристик тепловых труб в зависимости от геометрических параметров," условий эксплуатации, влияния гравитационных сил и с учётом накашивающегося в них неконденсирующегося газа, которая позволила:

- прогнозировать изменение характеристик тепловых труб, вызванное появлением в них неконденсирущегося газа и тем самым оценить эффективность реализованных конструктивных и технологических решений при разработке теплотехнических устройств на базе тепловых труб;

- учитывать на стадии проектирования влияние изменяющихся характеристик тепловых труб на работу как всей теплоэнергетической системы в целом, так и отдельных её узлов;

- оценить срок слухбы и надёжность теплотеитачоского оборудования на тепловых трубах в течение заданного ресурса.

Р<?ЭДИ?РЦИЯ, результатов дабугц.

Результаты работы бшш использованы при разработке тепловых труб для создания оптимальных систем охлаждения ядерных реакторов, а также при разработке тепловых труб- термостабилизаторов, предназначенных для аккумуляции атмосферного холода и предотвращения деградации вечномёрзлых грунтов оснований зданий и сооружений в районах Крайнего Севера.

Применение указанных результатов позволяло рассчитать рабочие характеристики тепловых труб с учётом условий работы на объекте, спрогнозировать ухудшение характеристик за счёт появления неконденсирующегося газа и оценить их ресурс работы.

Справки об использовании результатов работы прилагается.

Аотобаиия работа. Результаты работы докладывались на Международной школе- семинаре "Тепловые трубы: теория и практика" /г; Минск 1990г./; на 7-ой Международной коа$еренщш по тепловым трубам /г.Минск 1990г./; на 8-ой Международной конференции по тепловым трубам /г.Пекин, КНР, 1992г./

Публикации. Основные результаты диссертационной работы изложены в 3 печатных работах, получено одно авторское свидетельство. Материалы диссертации отражены в отчётах завода электрокаха-нического оборудования г.Протвнло.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения я приложений. Обьёи диссертации составляет 153 страницы основного текста, 65 рисунков, 4 таблицы в приложений на 48 стр. Список литературы содержат 96 источников.

СОДЕРЖАНИЕ РЛБОШ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы диссертационной работы.

В первой глава проведён критический анализ советских и зарубежных работ, как теоретических, так к экспериментальных, посвящЗшшх исследованию процессов тепло-и масоообмена в парогазовой области тепловой трубы.

Анализ показал, что источником появления неконденсирующегося газа в тепловой трубе могут служить следующие фактори:

- взаимодействие материала корпуса и фитиля тепловой труби с теплоносителем;

- технология изготовления тепловой труби;

- технология очистки корпуса и фитиля труби;

- чистота теплоносителя;

- герметичность теплопой труби.

Попытки устранения этих факторов при изготовлении тепловшс труб не привели к исключению появления неконденсирующегося газа. Проводимые масс-снектрометрическио и хроматографические аналиаи тепловых труб свздетельствуют о том, что газ в них существует я имеет тенденцию к возрастанию по источонии определённого порпода их работы. В связи с этим приобретают актуальное значение вопроси изучения процессов теплообмена в тепловой трубе при наличии неконденсирующегося газа.

До настоящего времени исследования процессов теплообмена в парогазовой области тепловой труби проводились в основном применительно к газорегулируемым топловым трубам, где- неконденсирующийся газ используется дня регулирования температури тепловыделяющего объекта кии трансформации плотности передаваемого теплового потока. Количество работ, посвящёнянх экспериментальному изучении характеристик парогазовой области тепловой труби при наличии в ней небольших количеств неконденсирующегося газа, явно ограничено. Предлагаемые результаты исследований, как правило, ограничивались теоретическими разработками, а экспериментальное изучение процессов тепло- и массооСмэна в парогазовой области тепловой трубы

осуществлялось при постоянном давления, т.е. когда конденсатор сообщался с окружающей средой.

Проведённый анализ состояния вопроса од исследовании процессов тепло-и массообмзна в тепловых трубах позволяет сделать следующие выводы:

- при работе тепловой трубы с яеконденсирупцимся газом существует протяжённая аояа перехода от парового к газовому пространству, в которой происходит значительный перенос анергии и масон;

- при расчбте процессов топло-н массооОмена в тепловой трубе при наличии неконденсирущагося rasa необходимо учитывать совместное влияние диффузионных в инерционных сел, а также - сил гравитащш;

- исследованием гидродинамики течения парогазовой смеси доказано существование возвратных течений, подтвержденных визуальными наблюдениями.

Практически полностью отсутствует экспериментальные в расчётные донные по распределению температуры в парогазовой области тепловой трубы при небольших ( ^Tv««? 0,75) количествах неконденсирующегося газа.

Указанные недостатки существенно ограничивают разработки систем на основе тепловых труб, особенно в части прогнозирования изменения характеристик системы в процессе эксплуатации.

На основании анализа опубликованной литературы сформулированы конкретные задачи диссертационной работы:

I. Проведение экспериментальных исследований тепловых характеристик тепловой трубы в зависимости от количества неконденсирующегося газа и величины тепловой нагрузки.

2. Исследование влияния различия молекулярных масс пара теплоносителя и неконденсирующегося газа на характеристики тепловой трубы при её ориентации в гравитационном поле.

3. Разработка программы расчёта тепловых характеристик тепловых труб в зависимости от величины тепловой нагрузки, количества неконденсирующегося газа и геометрии трубы, учитывающую влияние диффузионных, инерционных и гравитационных сил.

Вторая глава диссертации посвящена теоретическому исследованию процессов тёпло-и массосбмена в парогазовой области тепловой трубы в зависимости от тепловой нагрузки, количества неконденсирующегося газа и влияния гравитации.

Математическая постановка задачи включала в себя систему дифференциальных уравнений, описывающих процессы тепло-и массоперакоса в парогазовой области тепловой трубы. Описание задачи в двумерной постановке производилось при .следующих допущениях:

1. Движение парогазовой смеси стационарное и ламинарное.

2. Пар, газ и их смесь подчиняется законам идеального газа.

3. Испарение и конденсация происходит только на поверхности раздела фаз, гдо пар находится при равновесном парциальном давлении, соответствующем его температуре.

4. В уравнении энергии отсутствуют члены, учитывающие диссипацию механической энергия. Принято, что число Льюиса равно I.

В соответствии с условиями поставленной задачи предполагалось, что число Рейнольдса значительно меньше критической величины. Это позволяет допустить наличие ламинарного режима течения и стационарного движения парогазовой смеси.

Допущение 3 ооноваяо на результатах исследований о пренеб-. режимо малом влиянии объёмной конденсации на характеристики ТТ о

газом ори перепадах температур по длине трубы менее 30 °С.

С учётом допущения 3, а также выводов из решения практических задач для тепловых труб, работающих при внутреннем давлении тою 40 атмосфер, состояние пара, газа и их смеси можно описать жаконшш идеального газа.

Наличие малых скоростей пара в тепловой трубе и соответственно незначительной работы сил трения позволяет пренебречь днссипа-тааншв членами.

Равенство единице числа «£г даст возможность получения прибли-«Вкиого реозння. Расчёт значений чисел Лынса для подобных задач локааая, что отклонение их от I не более 20%.

С учётом перечисленных допущений, система дифференциальных уравнений джя расчёта характеристик парогазовое области тепжовой трубы в декартовой система коордашат, выраженных через функцнс токе, в Енхря, вмела сладугщкй над:

а) уравнение неразривкости

дх. (/> дхГЦ </> ¿у/

б) уравнение двнаеяая

в) уравнение анергии

г) уравнение диффузия

д) уравпение энергии для корпуса трубы

Дм получения замкнутой системы уравнений были заданы граничные условия и введены уравнения, описывающие топлофизические свойства смеси.

Решение задачи на ЭВМ сводилось к переходу от дифференциальных уравнений системы к алгебраическим в конечноразностной форле, с использованием метода интегрирования конечных площадей. Процедура сводилась к следующему. Вся расчётная область покрывалась ортогональной сеткой,в узлах которой определялись зависимые переменные. Значения переменных рассчитынались путём перебора в определённом порядке всех узловых точек сетки. Решение алгебраических уравнений производилось с использованием метода Гаусса-Зайдоля.

Результаты расчёта тепловых характеристик парогазовой области показали, что:

I. В работающей тепловой трубе профиль температур при переходе от парового к газовому пространству имеет плавное изменение от температуры пара до температуры о кружащей среди.

Т,°С* ...

О :

Qß i

РИС.1

Распределение температуры на границе раздела парогазового фронта при различных количествах НКГ.

а ш зо Вт, <1- 400 Вт/ц2.к,

о. в.

26 С

T5D---J5U ' X.мм

2. По мере накопления неконденсирующегося газа в трубе проно-

ходит возрастание протяжённости парогазового фронта. Расчёт зависимостей температуры от количества неконденсирующегося газа изображён па ряо,1

3. Рост величины передаваемого тепла приводит к смещению парогазового фронта в конец зоны конденсации и уменьшению его длины, см. рис.2.

Рис.2

Распределение температуры вдоль границы раздела фаз в парогазовой области,

Vvk-0,5.

¿ « 400 Вт/иг.К То.в." 26°С

200 300 400 Х,мм

4. Влияние гравитационных сия приводит к смещению температурного максимума в области парогазового фронта к верхней вха нижней поверхности конденсатора в зависимости от соотношения молекулярных весов пара теплоносителя и неконденсирупцегося газа*

На рис.3 представлены результаты расчёта полей температур в парогазовой области горизонтальной тепловой трубы, заправленной водой. В качестве неконденоирупцегося газа - воздух.

Рис.З .

Изотермы парогазовой % области ТТ Хвода-воздух)

_ - о учётом

гравитации;

___ - без учёта

конденсатор — гравитации.

Пары воды, как более легкие конденсируются преимущественно -на верхней стенке, куда и смещается температурный максимум.

Воздух при этом располагается в нижней частя конденсатора.

Третья глава посвящена экспериментальному исследование влияния неконденсирующегося газа на характеристики тепловой труды, а тахжо проверка адекватности предлагаемого метода расчёта и реального процесса тепло-в массообмена в тепловых трубах при налички изменяющегося количества неконденсирующегося газа.

. Рис.4 Схема экспериментальной установки

На рис.4 представлена схема экспериментальной установки. В качестве объекта исследования использовалась плоская тепловая труба I дднпоЗ 400, высотой 40 в шириной 100 мм. Её боковые стенка и торцовая со стороны испарителя были выполнены из кварцевого стекла.

Капиллярно-пористая структура изготовлена в виде треуголышх канавок глубиной 0,7 я питом I мм. Теплоносителем служила деаэрированная вода. Подвод тепла осуществлялся трёхсекционнда электрическим нагревателям 2, установленном на верхней в нижней стенках испарителя. Конденсатор 3 охлаждался водой с постоянной температурой ва входе. На наружной поверхности верхней и нижней стенок TT были установлены медь-копелевно термопары 4. Для измерения температуры парового пространства трубы использовался термопарный зонд 5, снабжённый специальным уплотнитольнш устройством 6, исключающим

2 4

сообщение внутренней полости трубы с окружающей сродой при перемещении зонда. Подача дозированного количества неконденсирующегося газа в трубу осуществлялась с помощью ёмкости 7. С целью предотвращения запотевания стёкол, на них устанавливались накладные нагреватели. Эксперименты проводились при горизонтальном и вертикальном положении ТТ. Тепловые нагрузки составляли 30 и 50 Вт. В качестве неконденсирующихся газов использовались воздух и гелий.

Методикой экспериментальных исследований предусматривалось проведение измерений температурных полей в различных поперечша сечениях парового пространства тепловой трубы и по её корпусу ь зависимости от тепловой нагрузки, количества НКГ и ориентации ТТ.

Предельная относительная погрешность измерения температур составила от 1,57а в зоне испарения до 2,07% в зоне конденсации.

Результаты экспериментальных исследований показали, что общий

характер профилой температур по длине тепловой трубы, рис.5, слабо

зависит от количества неконденсирующегося газа, при этом длина

участка, где сказывается влияние газа, значительно превышает длину

участка тепловой трубы, которую зшпшал бы газ при наличии плоской

границы раздела "пар-газ". Т,°С

38

34

30

Рис.5

Распределение температуры по длине горизонтальной ТТ в зависимости от количества НКГ.

о-Чг *0 ; д-Ч'г^зО.гб;

4-^.0,5; х-^-о.те;

й = 30 Вт

Результаты показывают, что даже при незначительных количествах газа в трубе существует протяжённая зона перехода от парового к гяаояому пространству.

Распределение температур по высоте парогазовой области горизонтально расположенной тепловой трубы с различными количествами неконденсирующегося газа и для тепловых нагрузок 30 и 50 Вт, показывает, что температурные профили носят ярко выраженный носиюает-ричяый характер. Несимметричность распределения температуры по высоте трубы свидетельствует о существенном влиянии гравитационных сил на процессы теплообмена, обусловленные отличием молекулярных масс водяного пара и неконденсирупцегося газа..

Для случая вода-воздух, рис.6, конденсация пара происходит преимущественно на верхней стенке, в воздух сосредотачиваэтся в нижней части конденсатора. Обратная картина происходит при введении во внутренней полость тепловой трубы гелия, рис.7.

i конденсатор --------•

Рас.6 Изотермы парогазовой ойгастя ТТ

Теплоноситель - вода; иекоядепсср^ЕкхЁся roa - воздух; тоаговая нагрузка - 30 Вт; • О«75

Внзуальяиэ пабляденая через боховые стенки трубя кодтаврвд&лп частичное ссуаэяза фзгяяя нажпей стеная я пэрезалив верхнего при кадЕЧзн s трубе воздуха. Протавопаяожнгл картина пеблгдалась вря паягая в ТТ гелия.

■

Рис.7 Изотерин парогазовой области ТТ

Теплоноситель -«ода; неконденсирующийся газ - гелий; тепловая нагрузка - 30 Вт; Ч'г/Л; 'О.75

к

Исследование влияния величины тепловой нагрузки на протяжённость парогазового фронта и его расположения по длине 'ГТ представлено на рис.6.

о- а = ¿о в? I .! д - а » 50 Вт | Тав. = 29°С ■

"160 240 320 400 Х.мм

Рис.8 Распределение температуры по длине ТТ при различно! подводимой тепловой нагрузке, положение ТТ - горизонтальное, НКГ - воздух, и/у* «0,5.

Из рисунка следует, что протяжённость парогазового фронта весша значительна и может превышать длину активной зоны конденсатора, Возрастание тепловой нагрузки с 30 до 50 Вт приводило к смещению парогазового фронта в сторону торца конденсатора и уменьшению его протяжённости на 10-20£.

Влияние вводимого количества неконденсирующегося газа на характер парогазового фронта показывало, что его протяжённость практически не изменялась. Увеличение количества газа приводило к возрастанию разницы температур верхней и нижней стенок в парогазовой обдаете трубы.

Анализ температурных полей парогазовой области вертикальной тепловой трубы показывает, что профиль парогазового фронта носит практически скшетричный характер относительно стенок трубы. Изотера свидетельствуют о протяжённой зоне перехода от парового к газовому пространству, не зависимо от количества некоиденсирувдего-

Тст-С

35 30

Рис.9

Изотермы парогазовой области вертикальной ТГ

<3 » 30 Вт

ЧКа- 0.5.

Тепловая трубы с воздухом, рис.9, имела более сильную неи8о-

»

термичность вдоль зоны конденсации, чем труба с гелием, рис.10. Тахоо отличие связало с распределением газа в тепловой трубе. Воздух» вмещай молекулярную массу больше массы паров воды, вод действием гравитационных сил стремиться проникнуть вдоль стенок в ¡шжнш часть вертикальной трубы. В тоже время гелий, кал более легкий, сосредотачивается в верхней части ковдепсатора.

Увеличение количества гелия до 5С$ от объёма конденсатора к тепловой нагрузке 30 Вт привело к колебаниям температуры в области парогазового фронта, что зафиксировано на рис.10.

Рис.10 Изотермы парогазовой области вертикальной ТТ НКГ - гелий; 0. = 30 Вт.

ся газа.

Последующее увеличение гелия до 75$ приволо к пульсациям температуры практически во всей парогазовой области.

Визуально при этом наблюдалось наличие обратных точений, образованно вихрей и застойных зон, что свидетельствует о сложных нестационарных процессах тенло-н массообмена при количествах газа иоллостью блокирующих поверхность конденсации.

Сравнение результатов экспериментальных исследований поля температур в парогазовой области тепловой трубы с расчётными данными показывают их хорошоо согласование. Незначительные отличил, которые особенно проявлялись вблизи поверхности раздела фаз енлзо-ны с пршштши допущениями при разработке расчётной модели:

1. В ходо эксперимента транспортная зона тепловой трубы но являлась полностью адиабатной, как ото задано в программе.

2. Значение коэффициента теплоотдачи с наружной поверхности конденсатора труби в ходе эксперимента изменялось по длине зоны конденсации.

3. При работе тепловой трубы с газом существовало отличие толщш фитилей, залитанних жидкостью на верхней и нижних стенках

Рис.11

Зависимость средней температуры стенки испарителя горизонтальной тепловой трубы от количества неконденсирующегося газа.

Ч « 30 Вт, • - эксперимент, — - расчёт,

2 - НКГ-воздух, Т0< в> н29 С

На рис.II. представлена зависимость температуры стенки испарителя тепловой трубы от количества неконденсирующегося газа.

(фитили но связаны между собой).

ст'

35'

31

27

Г ■ ■ I

~7

>

0,5

Из графика видно, что возрастание температуры носит параболический характер. Экспериментальные данные достаточно хорошо согласуются с расчётной кривой. Представленная зависимость позволяет проЬнозиро-вать изменение температуры зоны испарения тепловой трубы по мере накопления в ней неконденсирующегося газа.

В четвёртой главе рассмотрены вопросы практического применения тепловых труб в промышленной теплоэнергетике. Приведены примеры использования тепловых труб в качестве элементов теплообменных устройств для утилизации вторичных энергоресурсов промшланных предприятий. Показано, что тепловые трубы являются на сегодня од-ншн из самых эффективных и экономичных устройств при термостаби-лззации вечной мерзлоты и предотвращении деградации грунтов в условиях Крайнего Севера.

Рассмотрены вопросы ухудшения характеристик тепловых труб, работающих в составе топлоэпорготлчеокой системы, связанные прежде всего о появлением нэкоядепоируиюгося.газа и влияющие на теп-логцо параметры этой системы. Дня расчёта характеристик тепловых труб на стодни разработки предложена разработанная программа. В ряде случаев для расчёта характеристик тепловых труб малого йиа-мотра можно пользоваться программой расчёта без учёта гравитации. Это существенно сокращает время рзочёта, а ягшлшга погрешности при этом не превышает 10?.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

I. Разработана математическая модель, описывающая процессы тепло-л маосообмепа в тепловой трубо пря лзмоняющемоя количестве неконденсирупцегося газа п с учётом основных воздействующих факторов, Проведён детальный анализ и обоснование сделанных допущений.

2. Представлена программа расчёта рожидных характеристик тепловых труб с учётом совместного влияния основных факторов: конвок-ции, диффузии, теплопроводности корпуса трубы и переменности теи-лофизических свойств парогазовой смеси.

Разработшшая программа расчёта позволяет прогнозировать изменение рабочих характеристик топловых труб в процессе их работы в составе теплотехнического оборудования и тем самым повысить его эффективность и надёжность.

3. На основе созданной математической модели проведён расчёт-но-теоретический анализ температурных и скоростных полей течения

в тепловой трубе при различных условиях теплообмена на граничных поверхностях, изменяющейся ориентации тепловой трубы в поле гравитации и переменных количествах некоэденсирупцегося газа. Проведённый анализ позволил раскрыть основные закономерности формирования парогазового фронта. С использовшшем разработанной модели проведена оценка влияния вида и количества неконденсирующегося газа на режимные характеристики тепловых труб.

4. Разработан и спроектирован экспериментальный стенд для исследования тепловых и гидродинамических характеристик тепловой трубы, предложена методика подготовки и проведения экспериментальных исследований при различной ориентации.тепловой трубы в гравитационном поле.

' 5. Детально изучены пространственные поля температур по внутреннему объёму и корпусу тепловой трубы при различных величинах теплового потока, количествах неконденсирующегося газа и ориентации трубы в гравитационном поле.

Подтверждено влияние гравитационных сил на характер парогазового фронта в зависимости от соотношения молекулярных масс теплоносителя и неконденсирующегося газа.

6. Полученнке расчетные ланнге полей температур по объему тепловой трубы, удовлетворительно согласуются с результатами эксперимента, что свидетельствует о корректности предложенной математической модели.

7. По результатам, экспериментальных исследование и численного анализа выявлена зависимость изменения рабочих уарактеристик тепло-воя трубы от вида и количества неконденсирующегося газа, появляю- ■ щегося в трубе.

В. Разработанная программа расчета бгла использована при расчете характеристик теплов!^ труб, работающих в составе теплотехнического оборудования, с учетом накапливающихся о них неконденсирующихся газов, о чём имегтея соответствувщиеся справки о внедрении.

Основное содержание диссертация изложено в следующих публикациях:

1. Селезнёва О.В., Сролов A.A., Романовский О.И. и др. Разработка TepMocnfoHa с водо? в качестве теплоносителя для температурного диапазона до 300°С// Тепловое трубн: теория и практика: Материала йгздунар. школы - семинара ( май, 1990г.). - Минск: 1ГП.Ю

им. A.B.JIi-кова АН БССР, 1990.- 4.1. - С. 144 - 151.

2.- Ресурсные испытания теплових труб. Отч<рт о НИР/ Завод электромеханического оборудования; Инв. !? 129, - Протвино, 1992, -53с.

3. Галактионов В.В., Сидоренко Е.М., Романовский О.И. Экспериментальное исследование влияния количества неконденсирующегося газа на характеристики теплово" трубы. В кн.: Труди 8-ой Меяд^нар. конференции по теплзвш трубам, Китай, Пекин, 1992, В-Р9,-5с.

4. Зеленов И., Костенко В., Романовский 0, и др. Гибкие низкотемпературные и криогеннке тепловые трубы для управляемого космического радиатора - излучателя. В кн.: Трудк 8-ofl Междунчр. kohJr-ренцин по теплов!?.! трубаи, Китай, Пекин, 1992, E-PGG, - 4с.

5. Л.с. 1528066 (СССР). МШ3 F 28 Д I5/0C Диодная тепловая труба / Ильин Е.Л., Романоьский О.И. и др. (СССР) - 4с. ил.

ЕГУ'Ту1""' №0 &

- I„IUl(rt,„, МЭИ Kp4.nw.lMpw«"»«. I3-