Исследование теплопередачи в двухфазных теплопередающих устройствах с капиллярной прокачкой теплоносителя

Объектом исследований являются контурные тепловые трубы (КТТ), которые относятся к высокоэффективным двухфазным теплопередающим устройствам. Цель работы – теоретическое моделирование теплообменных процессов, происходя-щих в КТТ и экспериментальное исследование тепловых характеристик различных вари-антов этих устройств. В процессе работы проводились теоретические и экспериментальные исследования КТТ. В результате: – впервые были выполнены расчеты коэффициентов теплоотдачи в медном дискообразном испарителе КТТ с водой в качестве теплоносителя. Максимальное расчетное значение коэффициента теплоотдачи в зоне испарения равное 12000 Вт/м2∙°С было получено при тепловой нагрузке 300 Вт. Расчетные значения коэффициента теплоотдачи в компенсационной полости испарителя показали линейный рост до значения 900 Вт/м2∙°С при максимальной тепловой нагрузке 660 Вт. – впервые были исследованы тепловые характеристики КТТ из нержавеющей стали с титановым фитилем, снабженной различными конденсаторами, охлаждаемыми путем прямой вынужденной конвекцией термостатируемой воды. Наиболее низкое значение термического сопротивления равное 0.029 °С/Вт было получено на трубчатом петлевом конденсаторе со спиральным медным оребрением при тепловой нагрузке 500 Вт. – впервые была разработана и испытана КТТ из нержавеющей стали с цилиндрическим испарителем, снабженным медным фитилем и аммиаком в качестве теплоносителя. При испытаниях КТТ суммарной длительностью около 100 часов при тепловых нагрузках от 10 до 300 Вт и рабочей температуре до 65 °С не наблюдалось признаков деградации тепловых характеристик КТТ. Это свидетельствует о химической совместимости меди и аммиака в исследуемых условиях, что позволяет использовать эту комбинацию для даль-нейшего снижения термического сопротивления КТТ. Результаты этих исследований могут быть использованы при разработке КТТ для систем охлаждения мощной электроники и компьютерной техники.