ПРЕДИСЛОВИЕ РЕДАКТОРА
Тепловая труба, как специфическое теплообменное устройство, была предложена сравнительно недавно. Вначале она рассматривалась как автономное теплопередающее устройство, способное передавать большие тепловые мощности на расстояния порядка метра при весьма малых разностях температур. Работа у тепловой трубы происходит без участия силы тяжести или каких-либо механических устройств. Ее эффективная теплопроводность, т. е. передаваемая трубой тепловая мощность, отнесенная к площади поперечного сечения и падению температуры на единицу длины, оказалась в десятки раз больше, чем у меди или серебра — наиболее теплопроводных из известных материалов. Эти свойства тепловой трубы в сочетании с ее высокой надежностью определили интерес к ней прежде всего инженеров и ученых, работающих в области космической техники.
Однако очень скоро стало ясно, что область применения тепловых труб значительно шире. Обнаружились новые свойства тепловых труб; при некоторых усовершенствованиях трубы могут использоваться как термостатирующие устройства, обеспечивая постоянство темпера: туры термостатируемого объекта в широком диапазоне изменения выделяемой в нем мощности. Это привлекло внимание специалистов в области электроники, которые нуждаются в простых и надежных устройствах для термостатирования различных электронных приборов.
Есть основания полагать, что тепловые трубы найдут применение и в других областях техники — в энергетике, химической технологии, - везде, где возникают те или иные проблемы, связанные С интенсификацией процессов переноса тепла. Уже на самой ранней стадии изучения тепловых труб наметились основные проблемы, подлежащие более тщательному исследованию. К ним в первую очередь относится исследование возможностей передачи максимальных тепловых мощностей и процессов, лимитирующих максимальную тепловую мощность. Эти вопросы изучались как экспериментально, так и теоретически на основе различных моделей, схематизирующих процессы в реальной тепловой трубе. Следует отметить, что в настоящее время для многих характерных случаев между экспериментом и теорией достигнуто удовлетворительное соответствие, что позволяет достаточно уверенно рассчитывать тепловые трубы для различных конкретных условий.
При изучении тепловых труб пришлось столкнуться и с проблемой обеспечения больших тепловых нагрузок в зоне нагрева тепловой трубы. Казалось бы, эта проблема уже разрешена в связи с изучением теплообмена при кипении. Однако выяснилось, что сведения о процессе кипения, и в первую очередь о кипении в большом объеме, далеко не всегда применимы к анализу процесса кипения в капиллярных структурах тепловых труб.
Создателям и исследователям тепловых труб пришлось столкнуться и со специфическими материаловедческими вопросами. Надлежащий выбор рабочего тела и конструкционного материала трубы и фитиля с точки зрения их совместимости и коррозионной стойкости оказался чрезвычайно важным, особенно когда речь зашла о высокотемпературных трубах, работающих на жидких металлах при ресурсе, превышающем 10 ООО чах:. Следует отметить, что данные коррозионных исследований, проведенных на тепловых трубах, а также разработанные принципы подхода к обеспечению стойкости материалов зачастую имеют более общий интерес, не ограничивающийся специфическими проблемами тепловых труб.
Учитывая возросший в последние годы интерес советских инженеров и ученых к тепловым трубам, а также недостаточное количество литературы по этому вопросу на русском языке, при подборе материала особое внимание уделялось тому, чтобы в сборнике хотя бы вкратце были отражены все основные аспекты проблемы. В соответствии с этим сборник построен следующим образом.
Около половины статей посвящено исследованию различных физических процессов, протекающих в трубе, и их влиянию на ее характеристики. Далее следуют статьи, в которых рассмотрены рабочие тела, конструкционные материалы и проблемы коррозии. Наконец, последнюю часть сборника представляют статьи, иллюстрирующие возможные применения тепловых труб в конкретных технических устройствах.
При редактировании сборника мы стремились обеспечить единство терминологии, что в ряде случаев было затруднительно в связи с тем, что в этой сравнительно молодой области еще нет установившихся терминов. Перевод статей осуществлен коллективом переводчиков Института высоких температур АН СССР.
