Теплопередавальні характеристики мініатюрних теплових труб з металоволокневою капілярною структурою
| dc.contributor.author | Некрашевич, Ярослав Васильович | |
| dc.contributor.degreedepartment | атомних електричних станцій і інженерної теплофізики | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | - | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2014-06-10T07:41:04Z | |
| dc.date.available | 2014-06-10T07:41:04Z | |
| dc.date.issued | 2014 | |
| dc.description.abstracten | The dissertation on the receipt of scientific degree of candidate of engineering sciences on specialty 05.14.06 – engineering thermal physics and industrial heatpower engineering. – National technical university of Ukraine «Kiev polytechnic institute», Kiev, 2014. The thesis is devoted to research aimed the study of heat transfer characteristics of miniature heat pipes. The work contains the results of experimental studies of fluid dynamics, heat and mass transfer in the coolant circulation inside the capillary structure and vapor channel in a MHP. In effect studies revealed regime (heat flux density, pressure and temperature) and geometric (diameter and length of the inner space) factors on the boiling heat transfer and condensation in closed-phase evaporation-condensation systems (miniature heat pipes). Create based on heat pipes of small size efficient cooling systems for power microelectronic devices. The paper presents the principle of operation of miniature heat pipes, and their design are given to the different characteristics of capillary structures. The possibility of creation of cooling systems based on miniature heat pipes that can compete with most of the existing structures. The results of experimental tests miniature heat pipe cooling systems and structures thereof. Given the characteristics of the experimental tests of miniature heat pipes. The proposed method of calculating the maximum heat transfer capacity of MHP. The resulting equation generalizing it possible to calculate the mean heat transfer coefficient in the evaporation zone miniature heat pipe. Designs of cooling systems based on miniature heat pipes, and the results of experimental tests. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.06 – Техническая теплофизика и промышленная теплоэнергетика. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт» МОН Украины, Киев, 2014. Диссертация посвящена исследованиям, направленным на изучение теплопередающих характеристик миниатюрных тепловых труб с металловолокнистой капиллярной структурой. Работа содержит результаты экспериментальных исследований процессов, тепло- и массообмена при циркулировании теплоносителя внутри металловолокнистой капиллярно-пористой структуры и парового канала МТТ. При проведении исследований выявлено влияние режимных (плотность теплового потока, давление и температура) и геометрических (диаметр внутреннего пространства и длины зон нагрева и конденсации) факторов на интенсивность теплообмена при кипении и конденсации в замкнутых двухфазных испарительно-конденсационных системах (миниатюрные тепловые трубы). В работе изложены принцип действия миниатюрных тепловых труб и приведены их конструкции с различными характеристиками металловолокнистой ка-пиллярной структуры: внешние диаметры МТТ 3, 4 и 6мм; длины МТТ от 100мм до 300мм; используемые теплоносители – вода, ацетон, этиловый спирт; пористость П= 70…90%, при различной ориентации в пространстве. Приведены результаты экспериментальных испытаний миниатюрных тепловых труб. Построены температурные поля МТТ в зависимости от величины подводимого теплового потока. Отмечено, что для заданного температурного диапазона работы МТТ (20…100°С) наиболее оптимальным теплоносителем является вода. Показано влияние диаметра внутреннего парового пространства на термическое сопротивление миниатюрных тепловых труб, получена расчетная зависимость R=f(dпп). При увеличении длины МТТ на 50% термическое сопротивление увеличивается на 10…20%. Снижение интенсивности внешнего охлаждения в 3 раза увеличивает термическое сопротивление примерно на 45%. Отмечено, что основным фактором ограничивающим теплопередающую способность МТТ при высоких плотностях теплового потока является дефицит теплоносителя в зоне ис парения, который приводит к образованию локальных зон осушения внутри металловолокнистой капиллярной структуры. Предложена методика расчета величины максимальной теплопередающей способности МТТ, которая согласуется с полученными экспериментальными данными. Получены данные по коэффициентам теплоотдачи в зоне испарения МТТ. Факторами, которые существенно влияют на интенсивность теплообмена в зоне испарения являются диаметр парового канала и ориентация МТТ в пространстве. Изучены режимы течения паровой фазы теплоносителя внутри миниатюрной тепловой трубы, указано, что для стесненных условий и наличия капиллярно-пористой структуры критическое число Рейнольдса существенно ниже (Re`кр=900), чем для обычного течения в трубах и каналах. Показано, как влияет на теплообмен смена режима течения пара. Получены обобщающие уравнения, позволяющие рассчитать величину среднего коэффициента теплоотдачи в зоне испарения миниатюрной тепловой трубы. Создана методика инженерного расчета теплопередающих характеристик МТТ. Используя заданные входные параметры для расчета (максимальная температура элемента, тепловой поток, массогабаритные показатели), применяются полученные зависимости для определения характеристик проектируемой МТТ: максимального теплового потока, общего термического сопротивления и температурного перепада по длине трубы. Показана возможность создания систем охлаждения на базе миниатюрных тепловых труб, способных конкурировать с большинством современных образцов. Разработаны конструкции систем охлаждения на базе миниатюрных тепловых труб с металловолокнистой капиллярной структурой: устройство пассивного охлаждения жесткого диска, безвентиляторная система охлаждения герметичного компьютера, которая способна отводить тепловые потоки порядка 100 Вт. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.06 – Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інсти-тут» МОН України, Київ, 2014. Об’єктом дослідження є мініатюрні теплові труби. Дисертація присвячена дослідженням, спрямованим на вивчення теплопередавальних характеристик мініатюрних теплових труб. Робота містить результати експериментальних досліджень процесів тепло-і масообміну при циркуляції теплоносія всередині металоволокневої капілярної структури і парового каналу МТТ. При проведенні досліджень виявлено вплив режимних (щільність теплового потоку, тиск і температура) і геометричних (діаметр внутрішнього простору і довжина) чинників на інтенсивність теплообміну при кипінні та конденсації в мініатюрних теплових трубах. Отримані узагальнюючі залежності, які дозволяють розрахувати величину середнього коефіцієнта тепловіддачі в зоні випаровування мініатюрної теплової труби. Розроблено конструкції систем охолодження на базі мініатюрних теплових труб. | uk |
| dc.format.page | 22 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/7824 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 536.248.2 | uk |
| dc.title | Теплопередавальні характеристики мініатюрних теплових труб з металоволокневою капілярною структурою | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.14.06 – технічна теплофізика та промислова теплоенергетика | uk |