Теплоотвод тепловыми трубами

Одной из наиболее эффективной испарительно-конденсационной системой является теплоотводящие устройства, называемые тепловыми трубами. Они работают по принципу замкнутого испарительно-конденсационного цикла, основанного на испарении жидкости в зоне подвода тепла, передачи тепла с теплоотвода пара и с конденсацией пара в зоне отвода тепла, а также возвращением жидкости в зону подвода тепла за счёт капиллярных или гравитационных сил. Тепловая труба представляет собой замкнутую вакуумированную камеру, внутренняя поверхность которой облицована капиллярной структурой, называемой фитилем, и заполненная конденсатом рабочей жидкости.

Рис.

1. Корпус, 2 – фитиль, 3 – жидкость, 4 – крутой пар

Тепловые трубы используют при температурах от -273до 1700 К, обуславливает разнообразие и их конструкции. Кроме того, тепловые трубы могут являться частью конструкции узлов РЭС. Они обладают высокой изотермичностью, работоспособность в невесомости, большим сроком службы (так на воде 16000 часов), малой массой и высоким КПД (~90%). Важным элементом тепловых труб является фитиль, изготавливаемый различными способами. Для тепловых труб РЭС наибольшее применение нашли фитили из металлической сетки, как однословные, так и многослойные. Размер пор фитиля зависит от типа теплоносителя.

28.03.2013.

Дополнительные способы теплоотвода. Теплоотвод теплопроводностью.

Теплопроводность – это молекулярный перенос теплоты в сплошной среде, обусловленной разностью температур. В РЭС широко используется теплопроводность твердых тел, т.е. элементов несущих конструкций. Поскольку блоки РЭС, особенно бортовые, имеют высокий коэффициент заполнения объема и весьма малые внутренние каналы для передачи теплоты конвекцией. Передача теплоты с помощью теплопроводности подчиняется обобщенному закону Фурье и может быть описана линейным уравнением:

Тепловой поток, передаваемый с помощью теплопроводности

- тепловая проводимость.

Для плоской стенки ,

- толщина стенки, через которую проходит тепловой поток

- коэффициент теплопроводности.

- площадь поперечного сечения, через которую проходит тепловой поток.

- перепад температур между двумя сторонами стенок.

Величина, обратная , называется тепловым сопротивлением R_T. Если стенка многослойная и плоская, то

.

Если тепловой контакт с наружных сторон толстостенной конструкции осуществляется с помощью конвекции, то в расчетах вместо используется коэффициент теплопередачи , где - коэффициент теплоотдачи конвекцией с одной и второй стороны элемента конструкции. Часто при построении тепловой схемы устройства используется величина, называемая удельным тепловым сопротивлением

В ряде случаев для построения тепловой схемы надо знать контактное тепловое сопротивление . Его значение зависит от сочетания материалов в тепловом контакте, удельной нагрузки, шероховатости поверхностей контактной пары и т.д. Для улучшения теплоотвода в конструкциях РЭС используют материалы с высокой теплопроводностью, а также по возможности принимают меры для исключения зазоров в местах теплоотвода. А также уменьшают шероховатость и увеличивают площади теплового контакта, увеличение контактного усилия.

Теплоотвод от элементов, установленных на ПП, осуществляется с помощью теплоотводящих шин, которые располагаются непосредственно под корпусами РЭС. В ряде случаев блоки в пластмассовых корпусах содержать встроенные теплоотводящие шины, которые могут присоединяться к шинам или корпусу всей РЭС. Радиаторы, расположенные на плате, могут либо сами рассеивать теплоту от присоединенного элемента, либо служить теплосоединителем, предающим теплоту к охлаждаемому корпусу РЭС. Бескорпусные элементы устанавливаются на тонком основании из полиэмидной пленки.