Характеристики міцності плоскоовальних труб з вуглецевої сталі для двофазних термосифонів низькотемпературного діапазону

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorПисьменний, Є. М.
dc.contributor.authorРуденко, О. І.
dc.contributor.authorНіщик, О. П.
dc.contributor.authorТерех, О. М.
dc.contributor.authorАлексеїк, Є. С.
dc.date.accessioned2026-05-12T09:47:12Z
dc.date.available2026-05-12T09:47:12Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractРозвиток та вдосконалення теплообмінних апаратів та систем охолодження і термостабілізації електронної техніки потребує використання нових високоефективних теплопередавальних елементів, які здатні передавати значні теплові потоки при малих габаритних розмірах. Широкого застосування в якості таких елементів набули двофазні термосифони (ДТС). Завдяки простій технології виготовлення, зручній формі та високим теплоаеродинамічним показникам перспективними для використання в якості корпусів ДТС є плоскоовальні труби. При роботі в низькотемпературному діапазоні внутрішній тиск в ДТС може досягати 4 МПа, тому ключовим є питання міцності. Оскільки дані щодо характеристик міцності плоскоовальних труб відсутні, то це питання потребує дослідження. В статті представлено результати експериментальних досліджень характеристик міцності плоскоовальних труб з поздовжнім зварним швом, виготовлених із вуглецевої сталі. Для проведення досліджень із таких труб було виготовлено 3 зразки ДТС, заправлених водою. Внутрішній тиск створювався за рахунок підведення теплоти до ДТС. Його величина визначалась за температурою насичення, яка, в свою чергу, знаходилась за показами термопар, встановлених на зовнішній поверхні корпуса ДТС. Отримані результати показали, що за температур до 210°С і тисків до 19,074·105 Па зміна форми поперечного перерізу ДТС з корпусом із плоскоовальної труби не відбувалась. Збільшення температури та тиску призводило до деформації корпуса ДТС із подальшою його розгерметизацією. При цьому в усіх випадках розгерметизація відбувалась по шву на торці заправного штенгеля. Також були отримані закономірності зміни геометричних розмірів плоскоовальних ДТС в залежності від температури та тиску в графічному вигляді. Отримані дані необхідно враховувати при створення систем охолодження, термостабілізації та теплообміну на основі плоскоовальних ДТС.
dc.description.abstractotherThe development and improvement of heat exchangers and systems of cooling and thermal stabilisation of electronic equipment requires the use of new highly efficient heat transfer elements capable of transferring significant heat fluxes with small overall dimensions. Two-phase thermosyphons (TS) are widely used as such elements. As a rule, TS casings are made of round, solid pipes, but alternative profiles, such as flat-oval, are also used to improve the overall dimensions and heat transfer characteristics. Due to their simple manufacturing technology, convenient shape and high thermal and aerodynamic performance, flat-oval tubes have broad prospects for use as TS casings. When operating in the low-temperature range, the internal pressure in the TS can reach 4 MPa, so the key issue when using any pipes as TS casings is strength. Since there is no data on the strength characteristics of flat-oval pipes, this issue needs to be investigated. The paper presents the results of experimental studies of the strength characteristics of flat-oval tubes with a longitudinal weld made of carbon steel. To conduct the research, 3 samples of TS filled with water were made from such pipes. The internal pressure was created by supplying heat to the TS. Its value was determined by the saturation temperature, which, in turn, was determined by the readings of thermocouples installed on the outer surface of the TS casing. The obtained results showed that at temperatures up to 210°C and pressures up to 19,074·105 Pa, there was no change in the shape of the cross-section of the TS with a flat-oval tube casing. An increase in temperature and pressure led to deformation of the DTS casing with its subsequent depressurisation. In all cases, the depressurisation occurred along the sealing at the end of the filling tube. Also, the regularities of changes in the geometric dimensions of flat-oval TS depending on temperature and pressure were obtained in graphical form. The data obtained should be taken into account when designing cooling, thermal stabilisation and heat transfer systems based on flat-oval TS.
dc.format.pagerangeС. 52-60
dc.identifier.citationХарактеристики міцності плоскоовальних труб з вуглецевої сталі для двофазних термосифонів низькотемпературного діапазону / Є. М. Письменний, О. І. Руденко, О. П. Ніщик, О. М. Терех , Є. С. Алексеїк // Енергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал. – 2025. – № 1. – С. 52-60. – Бібліогр.: 28 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/1813-5420.1.2025.324201
dc.identifier.orcid0000-0001-6403-6596
dc.identifier.orcid0000-0002-8541-9710
dc.identifier.orcid0000-0003-1149-1928
dc.identifier.orcid0000-0002-1320-8594
dc.identifier.orcid0000-0003-4889-8879
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/80804
dc.language.isouk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.relation.ispartofЕнергетика: економіка, технології, екологія : науковий журнал, № 1
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/3.0/
dc.subjectхарактеристики міцності
dc.subjectплоскоовальна труба
dc.subjectдвофазний термосифон
dc.subjectstrength characteristics
dc.subjectflat-oval tube
dc.subjecttwo-phase thermosyphon
dc.subject.udc629.7.018.4: 536.248.2
dc.titleХарактеристики міцності плоскоовальних труб з вуглецевої сталі для двофазних термосифонів низькотемпературного діапазону
dc.title.alternativeStrength characteristics of carbon steel flat-oval tubes for two-phase thermosyphons of the low-temperature range
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
52-60.pdf
Розмір:
378.02 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Енергетика: економіка, технології, екологія: науковий журнал, № 1