Теплообмін в мініатюрних випаровувально-конденсаційних системах охолодження

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorКравець, Володимир Юрійович
dc.contributor.degreedepartmentКафедра атомних електричних станцій і інженерної теплофізикиuk
dc.contributor.degreefacultyТеплоенергетичний факультетuk
dc.contributor.degreegrantorНаціональний технічний університет України «Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського»uk
dc.date.accessioned2017-01-12T14:54:12Z
dc.date.available2017-01-12T14:54:12Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenDissertation is dedicated to solving of important scientific-technical issue of heat transfer in miniature evaporation-condensation cooling systems intensification for increasing of their heat transfer characteristics and development of effective heat transfer devices: miniature heat pipes, thermosyphons, and capillary pulsating heat pipes. Complex experimental research of vapour generation processes on the small surfaces and at cramped conditions was carried out. Estimation of interphase boundary forces at growing of vapour bubble was provided and the probability of capillary structure elements destruction in heat pipes is shown. Research of heat transfer processes in miniature heat pipes, thermosyphons and capillary pulsating heat pipes allowed to define main factors influencing on intensity of boiling and condensation heat transfer and maximum heat transfer ability. Determinant influence of cramped conditions on heat transfer ability of such devices is shown. Analysis of hydrodynamic and heat transfer processes in miniature evaporation condensation systems was provided and empirical relations for evaluation of the main heat transfer characteristics at cramped conditions were obtained. New constructions of heat transfer devices based on evaporation-condensation cycle for heat rejection from powerful elements of electronics for terrestrial and space applications were proposed.en
dc.description.abstractruДиссертация посвящена решению важной научно-технической проблемы интенсификации теплообмена в миниатюрных испарительно-конденсационных системах охлаждения с целью повышения их теплопередающих свойств и создания эффективных устройств для передачи теплоты: миниатюрных тепловых труб, термосифонов и капиллярных пульсационных тепловых труб. Выполнено комплексное экспериментальное исследование процессов парообразования на поверхностях малого размера и в стесненных условиях. В диапазоне небольших плотностей тепловых потоков показано увеличение интенсивности теплоотдачи при кипении в стесненных условиях на поверхностях малого размера по сравнению с большим объемом. В области максимальных тепловых потоков наблюдается обратная картина. Нанесение пористой структуры на поверхность малого размера интенсифицирует процесс теплоотдачи. Проведен расчет сил межфазной границы парового пузырька при его росте и показана при этом вероятность разрушения им элементов капиллярной структуры в тепловых трубах. Показана принципиальная возможность создания дискретно-неизотермической теплообменной поверхности с повышенными теплоотводящими характеристиками. Исследование процессов теплообмена в миниатюрных тепловых трубах, термосифонах и капиллярных пульсационных тепловых трубах позволило определить основные факторы, влияющие на интенсивность теплоотдачи при кипении и конденсации и на максимальные тепловые потоки. Показано определяющее влияние стесненных условий на теплопередающие способности таких устройств. Проведено комплексное исследование пульсационных явлений в миниатюрных двухфазных термосифонах и получены зависимости для расчета амплитуды и периода пульсаций температуры в зоне нагрева в широком диапазоне тепловых нагрузок. Термическое сопротивление миниатюрных двухфазных термосифонов в основном зависит от внутреннего диаметра, коэффициента заполнения и теплофизических свойств теплоносителей. Представлены зависимости для расчета термических сопротивлений миниатюрных термосифонов в широком диапазоне тепловых нагрузок. Представлены зависимости для расчета интенсивности теплоотдачи в зонах теплообмена миниатюрных термосифонов. Приведены соотношения для расчета эквивалентной теплопроводности термосифонов в зависимости от передаваемых тепловых потоков. Раскрыт механизм тепломассообмена в миниатюрных испарительно-конденсационных устройствах и особенности гидродинамики течения пара в паровом канале. Показано взаимное влияние диаметра парового канала и толщины капиллярной структуры в миниатюрных тепловых трубах на критические числа Рейнольдса при переходе из ламинарного режима течения в турбулентный. Выявлено увеличение минимального термического сопротивления с уменьшением диаметра парового пространства в миниатюрных тепловых трубах. Максимальные тепловые потоки при этом существенно снижаются. На основе анализа гидродинамических и теплообменных процессов, протекающих в миниатюрных испарительно-конденсационных системах, получены эмпирические зависимости для расчета основных теплопередающих характеристик в стесненных условиях. Показано, что интенсивность теплоотдачи при кипении в зоне нагрева миниатюрных тепловых труб зависит от диаметра парового пространства, длины зон нагрева и конденсации, от толщины капиллярной структуры, пористости, ориентации в пространстве и теплофизических свойств теплоносителя. Получено соотношение, позволяющее рассчитать максимальный тепловой поток миниатюрных тепловых труб с учетом изменения гидравлического сопротивления в паровом канале при смене режимов течения пара. Проведенный анализ экспериментальных данных позволил создать новые конструкции теплопередающих устройств на основе испарительно-конденсационного цикла для отвода теплоты от мощных элементов электронной техники как наземного, так и космического использования.ru
dc.description.abstractukДисертація присвячена вирішенню важливої науково-технічної проблеми інтенсифікації теплообміну в мініатюрних випаровувально-конденсаційних системах охолодження з метою підвищення їх теплопередавальних властивостей і створення ефективних пристроїв передачі теплоти на онові мініатюрних теплових труб, термосифонів і капілярних пульсаційних теплових труб. Виконано комплексне експериментальне дослідження процесів пароутворення на поверхнях малого розміру і в обмежених умовах. Проведено розрахунок сил міжфазової межі парової бульбашки при її збільшенні і показано при цьому ймовірність руйнування елементів капілярної структури в теплових трубах. Дослідження процесів теплообміну в мініатюрних теплових трубах, термосифонах і капілярних пульсаційних теплових трубах дало змогу визначити основні фактори, що впливають на інтенсивність тепловіддачі при кипінні та конденсації і на максимальні теплові потоки. Показано визначальний вплив обмежених умов на теплопередавальну здатність таких пристроїв. Проведено аналіз гідродинамічних і теплообмінних процесів, що перебігають в мініатюрних випаровувально-конденсаційних системах, і отримано емпіричні залежності для розрахунку основних теплообмінних характеристик у обмежених умовах. Запропоновано нові конструкції теплопередавальних пристроїв на основі випаровувально-конденсаційного циклу для відводу теплоти від потужних елементів електронної техніки як наземного так і космічного призначення.uk
dc.format.page43 с.uk
dc.identifier.citationКравець, В. Ю. Теплообмін в мініатюрних випаровувально-конденсаційних системах охолодження : автореф. дис. … д-ра техн. наук : 05.14.06 – технічна теплофізика та промислова теплоенергетика / Кравець Володимир Юрійович. – Київ, 2016. – 43 с.uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/18462
dc.language.isoukuk
dc.publisherНТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського»uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.status.pubpublisheduk
dc.subjectмініатюрна теплова трубаuk
dc.subjectтермосифонuk
dc.subjectпульсаційна теплова трубаuk
dc.subjectтепловий потікuk
dc.subjectтермічний опірuk
dc.subjectпульсації температуриuk
dc.subjectінтенсивність тепловіддачіuk
dc.subjectпарова бульбашкаuk
dc.subjectобмежені умовиuk
dc.subjectефективна теплопровідністьuk
dc.subjectminiature heat pipeen
dc.subjectthermosyphonen
dc.subjectpulsating heat pipeen
dc.subjectheat fluxen
dc.subjectthermal resistanceen
dc.subjecttemperature pulsationsen
dc.subjectheat transfer intensityen
dc.subjectvapour bubbleen
dc.subjectcramped conditionsen
dc.subjecteffective heat conductionen
dc.subjectминиатюрная тепловая трубаru
dc.subjectтермосифонru
dc.subjectпульсационная тепловая трубаru
dc.subjectтепловой потокru
dc.subjectтермическое сопротивлениеru
dc.subjectпульсации температурыru
dc.subjectинтенсивность теплоотдачиru
dc.subjectпаровой пузырьru
dc.subjectстесненные условияru
dc.subjectэффективная теплопроводностьru
dc.subject.udc536.24:621.643.2(043.3)uk
dc.subject.udc621.315.592:621.565.8(043.3)
dc.titleТеплообмін в мініатюрних випаровувально-конденсаційних системах охолодженняuk
dc.typeThesisuk
thesis.degree.leveldoctoruk
thesis.degree.nameдоктор технічних наукuk
thesis.degree.speciality05.14.06 – технічна теплофізика та промислова теплоенергетикаuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
Kravets_aref.pdf
Розмір:
1.65 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Автореферати (АЕ)
Автореферати (вільний доступ)