ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ САМОРЕГУЛИРУЮЩАЯСЯ ТЕПЛОВАЯ ТРУБАЧтобы оценить способность регулирования температуры тепловой трубы изменяемой проводимости с неконденсирующимся газом, была испытана ее экспериментальная модель. Труба была саморегулирующейся, т. е. количество неконденсирующегося газа и его объем поддерживались постоянными. Исследование имело своей целью установить зависимость температуры пара (и температуры теплового источника) от теплового потока и температуры холодного источника. КОНСТРУКЦИЯ ТРУБЫ Экспериментальная тепловая труба представлена на фиг. 6. Газовый объем размещается внутри тепловой трубы в концентрической трубе. Расчетные параметры приводятся в табл. 1. Мощность изменялась от 0 до 100 в т. Расчет фитиля был выполнен по данным работы [9]; расчетная мощность тепловой трубы в горизонтальном положении была принята равной 200 вт. Поскольку изучались только возможности регулирования, при расчете трубы был введен запас по передаваемой мощности. ![]() ![]() Тепло к испарителю подводилось от электронагревателя сопротивления, намотанного на трубу. Тепло от конденсатора отводилось при помощи водяного охлаждения. Как показано на фиг. 6, охлаждающая труба соединялась с тепловой трубой параллельными тепловыми шунтами, изготовленными из медных полосок шириной 25 мм и толщиной 1 мм. Набор шунтов был применен с целью сведения к минимуму теплового потока теплопроводностью в осевом направлении. В то же время обеспечивался интенсивный теплоотвод на единицу длины трубки. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ Труба переменной проводимости исследовалась с разными количествами неконденсирующегося газа. Проводилось два рода исследований. Так, была исследована зависимость температуры пара Тп и температуры теплового источника Тит от нагрузки при постоянной температуре холодного источника (температура охлаждающей воды). В эксперименте измерялась температура пара в адиабатической части трубы, которая является средней между ТпСПи Тп0НД. Температура источника измерялась на трубе под нагревателем. Характеристики тепловой трубы для двух различных количеств газа представлены на фиг. 7. ![]() Кроме того, исследовалась зависимость температуры пара (теплового источника) от температуры холодного источника. Экспериментальная кривая показана на фиг. 8. СРАВНЕНИЕ ТЕОРИИ С ЭКСПЕРИМЕНТОМ В случае постоянной температуры холодильника рас - четный наклон ТП — Q-зависимости дается уравнением (17). Значения параметров уравнения (17) для характерной точки Л приводятся в табл. 2. Измеренный наклон кривой в указанной точке dTJdQ оказался равным 0,065 °С/бт, а температурная чувствительность а = = 15,3 ш/°С. Эти значения хорошо согласуются с расчетными. Из практических соображений более важно проследить за изменением температуры источника. Температура источника связана с температурой пара уравнением (5). Вычисленное значение термического сопротивления между тепловым источником Гист и паром Тп оказалось равным 0,053 °Сjem (основными составляющими этого сопротивления являются сопротивление стенки и слоя жидкости в фитиле). ![]() В эксперименте получены следующие значения: для сопротивления ![]() Однако дальнейшее уменьшение может быть достигнуто, если уменьшать термическое сопротивление в испарителе. В случае постоянного теплового потока расчетный наклон ТП характеристики дается уравнением (20). Поскольку тепло отводится к воде теплопроводностью по медным шунтам, то (дТп/дТ0) = 1, а расчетный наклон оказался равным ![]() Экспериментальное значение 0,115 только качественно согласуется с расчетным. Однако при анализе экспериментальных результатов не учитывалось изменение температуры газа. В соответствии с уравнением (22) изменение температуры газа влечет за собой изменение температуры пара ![]() В нашей экспериментальной установке средняя температура газа отчасти зависела от температуры охлаждающей воды, что должно привести к дополнительному изменению температуры пара. |
![]() |