ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
Теплообмен исследовался в шести сериях при различных условиях эксперимента, чтобы выявить ограничения и теплопередающие возможности тепловой трубы с ртутью.
Серия 1: конец трубы с нагревателем приподнят, в зазоре между калориметром и трубой — воздух, в трубе — неконденсирующийся газ.
Серия 2: конец трубы с нагревателем приподнят, в зазоре между калориметром и трубой — гелий, в трубе — неконденсирующийся газ.
Серия 3: конец трубы с конденсатором приподнят, в зазоре между калориметром и трубой — гелий, в трубе — неконденсирующийся газ.
Серия 4: конец трубы с конденсатором приподнят, в зазоре между калориметром и трубой — гелий, неконденсирующийся газ удален из трубы.
Серия 5: конец трубы с конденсатором приподнят, в зазоре между калориметром и трубой — воздух, неконденсирующийся газ удален из трубы.
Серия 6: конец трубы с нагревателем приподнят, неконденсирующийся газ удален, калориметр убран, тепло снимается естественной конвекцией, подводимая тепловая мощность 300 вт.
В сериях 1—5 тепловая труба вначале укреплялась в определенном положении, в зазор между калориметром и трубой подавался гелий или воздух и устанавливался расход охлаждающей воды. Затем включался нагреватель, и тепловая труба постепенно нагревалась до различных температурных уровней, пока не достигалась максимальная температура. На каждом уровне температуры измерения производились только после того, как обеспечивалось температурное равновесие. Температуры измерялись и записывались с помощью 16-точечного самописца, а разность температур воды на входе и выходе калориметра измерялась в милливольтах с помощью потенциометра. Расход воды определялся объемным методом.
Электрическая мощность, выделяемая в нагревателе, вычислялась по измеряемым напряжению и силе тока. Однако тепловой поток, передаваемый трубой, определялся по калориметрическим данным, которые были более точными по сравнению с электрической мощностью. Когда измерения на максимальном температурном уровне заканчивались, нагреватель выключался и труба остывала при комнатной температуре. Затем устанавливались рабочие условия следующей серии экспериментов и процедура испытаний повторялась. Для того чтобы проследить запуск и рабочие характеристики тепловой трубы, были построены графики распределения температур по длине трубы при различных тепловых потоках для каждой серии измерений.
В 6-й серии измерений калориметр был снят и создан малый тепловой поток, так как охлаждение осуществлялось посредством естественной конвекции. Были добавлены три термопары; места заделки термопар перераспределены так, чтобы обеспечивалось более точное определение профиля температур. Жидкость возвращалась к испарителю под действием капиллярного напора, поскольку испарительный конец трубы был приподнят на 35 мм.
Труба находилась при комнатной температуре, к нагревателю подавалась постоянная мощность и изучалось изменение температуры в процессе запуска трубы.
