ПРИНЦИПЫ РАСЧЕТА

Целью расчета может быть либо выбор конструкционной схемы тепловой трубы, удовлетворяющей требованиям конкретного применения, либо поверочный расчет, т. е. определение характеристик тепловой трубы выбранной конструкции. В первом случае расчеты обычно подразделяются на несколько этапов.

На первом этапе — этапе предэскизного проектирования — определяются теплоносители, которые могут быть использованы в необходимом интервале температур, удовлетворяя требованиям эксплуатации. Чаще всего, основное требование эксплуатации — обеспечение необходимого теплопереноса при заданном перепаде температур между источником тепла и его приемником.

Теплоносители по максимальному теплопереносу обычно сравнивают, используя комплексы параметров, определяющих качество теплоносителя. Вопросы выбора теплоносителя детально будут рассмотрены, в частности, в подготавливаемой нами книге «Технологические основы тепловых труб». После того как определен теплоноситель, подбирают материалы и конструкцию тепловой трубы. Вопросы такого выбора также будут рассмотрены в указанной книге.

Далее, на стадиях эскизного и рабочего проектирования проводится поверочный расчет тепловой трубы. Расчет делается в целях определения характеристик трубы в широком диапазоне температур — от температуры пуска до температуры, несколько превышающей температуры рабочего диапазона. На этой стадии, как правило, определяют звуковые, капиллярные и другие ограничения мощности, предельные и критические тепловые нагрузки в зоне нагрева, температурные перепады (термические сопротивления), а также возможности осуществления теплоотвода н регулирования параметров тепловой трубы. Оценки характеристик могут быть проведены с использованием приближенных формул для расчета тех или иных параметров трубы. На стадии рабочего проектирования необходимо провести детальный расчет параметров тепловых труб с использованием методов расчета, дающих наибольшую точность. При этом проводятся также расчеты по оптимизации конструкционных параметров тепловой трубы.

При расчетах параметров тепловых труб с высокой точностью удобно использовать ЭВМ. Программы для расчета на ЭВМ в настоящее время разрабатываются с использованием, как правило, формализованных алгоритмических языков. Ниже даны рекомендации по расчету как составляющих баланса давления по парожидкостному тракту в тепловой трубе, так и некоторых наиболее важных характеристик тепловых труб, а также приложены программы для расчета параметров парового потока (давление, температура, скорость и др.) и потока жидкости и для расчета звуковых и капиллярных ограничений максимальной мощности тепловой трубы.

Ивановский М. Н., Сорокин В. П., Ягодкин И. В. Физические основы тепловых труб.—М.: Атомиздат, 1978