Šilumos vamzdžiai ir šilumos vamzdžių radiatoriai

Šilumos vamzdžiai ir šilumos vamzdžių radiatoriai

Įprastą šilumos vamzdį sudaro apvalkalas, siurbimo šerdis ir galinis dangtis, kuris įtraukia vamzdžio vidų į 1,3 × Po neigiamo (10-1-10-4) Pa slėgio užpildykite siurbimo kapiliarinę porėtą medžiagą. Pritvirtinkite vidinę vamzdžio sienelę atitinkamu kiekiu darbinio skysčio ir užsandarinkite. Vienas vamzdžio galas yra garinimo sekcija (šildymo sekcija), o kitas galas yra kondensacijos sekcija (aušinimo sekcija). Tarp dviejų sekcijų galima įrengti izoliacijos sekciją, atsižvelgiant į taikymo poreikius. Kai šildomas vienas šilumos vamzdžio galas, kapiliarinėje šerdyje esantis skystis išgaruoja ir išgaruoja. Garai teka į kitą galą esant nedideliam slėgio skirtumui, išskirdami šilumą ir kondensuodami į skystį. Tada skystis per kapiliarinę jėgą teka atgal į garavimo sekciją išilgai porėtos medžiagos. Šiame cikle šiluma perduodama iš vieno šilumos vamzdžio galo į kitą. Šilumos perdavimo proceso metu šilumos vamzdžiai apima šiuos šešis tarpusavyje susijusius pagrindinius procesus:

(1) Šiluma perduodama iš šilumos šaltinio per šilumos vamzdžio sienelę ir įsiurbimo šerdį, užpildytą darbiniu skysčiu, į (skysčių garų) sąsają;

(2) Skystis išgaruoja (skysčių garų) sąsajoje garinimo sekcijoje;

(3) Garai garų kameroje teka iš garinimo sekcijos į kondensacijos sekciją;

(4) Garai kondensuojasi dujų ir skysčio sąsajoje kondensacijos skyriuje:

(5) Šiluma perduodama iš (skysčių garų) sąsajos į šalčio šaltinį per įsiurbimo šerdį, skystį ir vamzdžio sienelę:

(6) Dėl kapiliarinio veikimo įsiurbimo šerdyje kondensuotas darbinis skystis teka atgal į garinimo sekciją.

Pagrindinės charakteristikos

Šilumos vamzdis yra šilumos perdavimo elementas, kuris priklauso nuo jo vidinio darbinio skysčio fazės pasikeitimo, kad būtų pasiektas šilumos perdavimas, ir turi šias pagrindines charakteristikas.

1. Labai didelis šilumos laidumas

Vidinis šilumos vamzdis daugiausia priklauso nuo dujų ir skysčio fazės kaitos darbinio skysčio šilumos perdavimo, turinčio mažą šiluminę varžą, todėl turi didelį šilumos laidumą. Palyginti su metalais, tokiais kaip sidabras, varis ir aliuminis, vienetinio svorio šilumos vamzdžiai gali perduoti keliomis eilėmis daugiau šilumos. Žinoma, didelis šilumos laidumas taip pat yra santykinis, nes temperatūrų skirtumai visada egzistuoja ir negali pažeisti antrojo termodinamikos dėsnio. Be to, šilumos vamzdžių šilumos perdavimo pajėgumą riboja įvairūs veiksniai ir yra tam tikros šilumos perdavimo ribos; Šilumos vamzdžių ašinis šilumos laidumas yra stiprus, o radialine kryptimi nėra daug pagerėjimo (išskyrus radialinius šilumos vamzdžius).

2. Puikios izoterminės savybės

Šilumos vamzdžio vidinėje ertmėje esantis garas yra prisotintas, o sočiųjų garų slėgį lemia prisotinimo temperatūra. Slėgio kritimas, kurį sukelia prisotintas garas, tekantis iš garinimo sekcijos į kondensacijos sekciją, yra labai mažas. Pagal termodinamines lygtis temperatūros kritimas taip pat labai mažas, todėl šilumos vamzdis pasižymi puikiomis izoterminėmis savybėmis.

3. Šilumos srauto kintamumas

Šilumos vamzdžiai gali savarankiškai keisti garinimo arba aušinimo sekcijų šildymo plotą, ty įvesties šilumą su mažesniu šildymo plotu ir išeinančią šilumą su didesniu aušinimo plotu. Arba šilumos vamzdžiai gali įvesti šilumą su didesniu šilumos perdavimo plotu ir išvesti šilumą su mažesniu aušinimo plotu, o tai gali pakeisti šilumos srauto tankį ir išspręsti kai kurias šilumos perdavimo problemas, kurias sunku išspręsti kitais metodais.

4. Šilumos srauto krypties grįžtamumas

Horizontaliai išdėstytas šerdies šilumos vamzdis, kadangi jo vidinė cirkuliacinė jėga yra kapiliarinė jėga, gali būti garinimo sekcija, kai šildoma abiejuose galuose, ir kondensacijos sekcija, kai kitas galas išsklaido šilumą į išorę. Ši funkcija gali būti naudojama erdvėlaivių ir dirbtinių palydovų temperatūros išlyginimui erdvėje, taip pat cheminiams reaktoriams ir kitiems įrenginiams, kurie pirmiausia išskiria šilumą, o paskui sugeria šilumą.

www.superbheater.com