Тепловая труба

Тепловая труба -это устройство теплопередачи , которое использует фазовый переход для переноса тепла между двумя твердыми интерфейсами . ^{[ 1 ]}

На горячей границе тепловой трубы летучая жидкость в контакте с термически проводящей твердой поверхностью превращается в пар путем поглощения тепла с этой поверхности. Затем пара путешествует по тепловой трубе к холодному разделам и конденсируется обратно в жидкость, выпуская скрытое тепло . возвращается Затем жидкость к горячим границе через капиллярное действие , центробежную силу или гравитация и цикл повторяется.

Из -за очень высоких коэффициентов теплопередачи для кипения и конденсации тепловые трубы являются высокоэффективными термическими проводниками. Эффективная теплопроводность варьируется в зависимости от длины тепловой трубы и может приближаться к 100 кВт/(m порядкому) для длинных тепловых труб, по сравнению с приблизительно 0,4 кВт/(M порядка) для меди . ^{[ 2 ]}

Современные тепловые трубы ЦП, как правило, изготовлены из меди и используют воду в качестве рабочей жидкости. ^{[ 3 ]} Они распространены во многих потребительских электроники, таких как настольные компьютеры, ноутбуки, планшеты и высококлассные смартфоны.

История

Общий принцип тепловых труб с использованием гравитации, обычно классифицируемый как двухфазные термосифоны , восходит к паровому возрасту и Ансир Марч Перкинс и его сыну Лофтус Перкинс и «трубку Перкинса», в которых широко распространено использование в котлах локомотива и рабочих печи. ^{[ 4 ]} Капиллярные тепловые трубы были впервые предложены RS Gaugler of General Motors в 1942 году, который запатентовал эту идею, ^{[ 5 ]} но не развил его дальше.

Джордж Гровер независимо разработали капиллярные тепловые трубы в Национальной лаборатории Лос-Аламоса в 1963 году с его патентом на то же год ^{[ 6 ]} Будучи первым, кто использует термин «тепловая труба», и его часто называют «изобретателем тепловой трубы». ^{[ 7 ]} Он отметил в своей записной книжке: ^{[ 8 ]}

Такая закрытая система, не требующая внешних насосов, может представлять особый интерес к космическим реакторам при перемещении тепла от сердечника реактора в излучающую систему. В отсутствие гравитации силы должны быть такими, чтобы преодолеть капилляр и сопротивление возвращающегося пара через его каналы.

Предложение Гровера было принято НАСА , которое сыграло большую роль в развитии тепловых труб в 1960 -х годах, особенно в отношении применений и надежности в космическом полете. Это было понятно, учитывая низкий вес, высокий тепловой поток и нулевая мощность тепловых труб - и что на них не будет отрицательно влиять на работу в нулевой гравитационной среде.

Первым применением тепловых труб в космической программе было тепловое уравновешивание спутниковых транспондеров. ^{[ 9 ]} Поскольку спутники орбиты, одна сторона подвергается воздействию прямого излучения солнца, в то время как противоположная сторона полностью темная и подвергается глубокому холоду внешнего пространства . Это вызывает серьезные расхождения в температуре (и, следовательно, надежности и точности) транспондеров. Система охлаждения тепловой трубы, разработанная для этой цели, управляла высокими тепловыми потоками и продемонстрировала безупречную работу с влиянием гравитации и без него. Разработанная система охлаждения была первым использованием тепловых труб с переменной проводимостью для активной регулирования теплового потока или температуры испарителя.

НАСА протестировало тепловые трубы, предназначенные для экстремальных условий, а некоторые используют жидкий натриевый металл в качестве рабочей жидкости. Другие формы тепловых труб в настоящее время используются для охлаждения спутников связи. ^{[ 10 ]} Публикации в 1967 и 1968 годах Фельдманом, Истман, ^{[ 11 ]} и Катзофф впервые обсуждал применение тепловых труб для более широких использований, таких как кондиционер, охлаждение двигателя и охлаждение электроники. Эти бумаги также были первыми, кто упоминал гибкие, артериальные и плоские тепловые трубы. Публикации в 1969 году представили концепцию вращательной тепловой трубы с ее применением к охлаждению турбинного лезвия и содержали первые обсуждения применения тепловых труб для криогенных процессов.

Начиная с 1980 -х годов Sony начала включать тепловые трубы в схемы охлаждения для некоторых из своих коммерческих электронных продуктов вместо как принудительной конвекции, так и пассивных ореовых радиаторов. Первоначально они использовались в приемниках и усилителях, вскоре распространяющиеся на другие приложения электроники с высоким тепловым потоком.

В конце 1990 -х годов все более высокие микрокомпьютерные процессоры теплового потока стимулировали трехкратное увеличение количества патентных применений в тепловой трубе в США. Поскольку тепловые трубы превратились из специализированного промышленного компонента теплопередачи в потребительский товар, большая часть развития и производства перешла из США в Азию.

Современные тепловые трубы ЦП, как правило, изготовлены из меди и используют воду в качестве рабочей жидкости. ^{[ 3 ]} Они распространены во многих потребительских электроники, таких как настольные компьютеры, ноутбуки, планшеты и высококлассные смартфоны.

Структура, дизайн и строительство

Вид с разрезом плоской тепловой трубы толщиной 500 мкм с тонким планарным капилляром (акваров)

Тонкая плоская тепловая труба (тепловая распределение) с дистанционным радиатором и вентилятором

Типичная тепловая труба состоит из герметичной трубы или трубки, изготовленной из материала, совместимого с рабочей жидкостью, такой как медь для тепловых труб воды или алюминия для тепловых труб аммиака. Как правило, вакуумный насос используется для удаления воздуха из пустой тепловой трубы. Тепловая труба частично заполнена рабочей жидкостью , а затем запечатана. Рабочая масса жидкости выбирается таким образом, что тепловая труба содержит как пара, так и жидкость в диапазоне рабочих температур . ^{[ 1 ]}

Указанная/рекомендованная рабочая температура данной системы тепловой трубы очень важна. Ниже рабочей температуры жидкость слишком холодная и не может испаряться в газ. Над рабочей температурой вся жидкость превратилась в газ, и температура окружающей среды слишком высока для любого из газа, чтобы конденсироваться. Теплопровода все еще возможна через стенки тепловой трубы, но с значительно сниженной скоростью теплового переноса. Кроме того, для данного теплового входа необходимо достичь минимальной температуры рабочей жидкости; В то время как на другом конце любое дополнительное увеличение (отклонение) в коэффициенте теплопередачи от начальной конструкции будет иметь тенденцию препятствовать действию тепловой трубы. Это может быть нелогичным, в том смысле, что если вентилятор способствует вентилятор тепловой трубы, то операция тепловой трубы может сломаться, что приведет к снижению эффективности системы теплового управления - позиционно снижена. Рабочая температура и максимальная термообработка тепловой трубы, связанной с его капиллярной или другой структурой, используемой для возврата жидкости в горячую область (центробежная сила, гравитация и т. Д.), Поэтому неизбежно и тесно связаны. ^{[ 12 ]}

Рабочие жидкости выбираются в соответствии с температурами, при которых должна работать тепловая труба, с примерами от жидкого гелия для чрезвычайно низких температурных применений (2–4 К ) до ртути (523–923 К), натрия (873–1473 К) и Даже индий (2000–3000 К) для чрезвычайно высоких температур. Подавляющее большинство тепловых труб для применений комнатной температуры используют аммиак (213–373 К), спирт ( метанол (283–403 К) или этанол (273–403 К)) или вода (298–573 К) в качестве рабочей жидкости Полем Тепловые трубы меди/воды имеют медную оболочку, используйте воду в качестве рабочей жидкости и обычно работают в температурном диапазоне от 20 до 150 ° C. ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} Тепловые трубы воды иногда заполняются частично наполнением водой, нагреванием до тех пор, пока вода не закипит и не вытеснит воздух, а затем герметизируется во время горячей.

Чтобы тепловая труба перенесла тепло, она должна содержать насыщенную жидкость и его пары (газовая фаза). Насыщенная жидкость испаряется и путешествует в конденсатор, где он охлаждается и возвращается в насыщенную жидкость. В стандартной тепловой трубе конденсированная жидкость возвращается в испаритель с использованием конструкции фитиля, оказывающей капиллярное действие на жидкую фазу рабочей жидкости. Структуры фитиля, используемые в тепловых трубах, включают в себя спеченное металлическое порошок , экран и рифмы, которые имеют серию канавки, параллельные оси трубы. Когда конденсатор расположен над испарителем в гравитационном поле, гравитация может вернуть жидкость. В этом случае тепловая труба представляет собой термосиф . Наконец, вращающиеся тепловые трубы используют центробежные силы для возврата жидкости из конденсатора в испаритель. ^{[ 1 ]}

Тепловые трубы не содержат механических движущихся частей и обычно не требуют технического обслуживания, хотя неработающие газы, которые распространяются через стены трубы, что является результатом разбивки рабочей жидкости или которые существуют в качестве исходных примесей в материале, могут в конечном итоге снизить эффективность трубы при переносе тепла. ^{[ 1 ]}

Преимущество тепловых труб над многими другими механизмами теплодиссипации заключается в их большой эффективности передачи тепла. Труба диаметром один дюйм и длиной два фута может переносить 3,7 кВт (12,500 млрд. БТ в час) при 1800 ° F (980 ° C), при этом только 18 ° F (10 ° C) падает от конца до конца. ^{[ 14 ]} Некоторые тепловые трубы продемонстрировали тепловой поток более 23 кВт/см. ², примерно в четыре раза больше теплового потока через поверхность солнца. ^{[ 15 ]}

Тепловые трубы имеют конверт, фитиль и рабочую жидкость. Тепловые трубы предназначены для очень долгосрочной работы без технического обслуживания, поэтому стенка тепловой трубы и фитиль должны быть совместимы с рабочей жидкостью. Некоторые пары материала/рабочих жидкостей, которые кажутся совместимыми, нет. Например, вода в алюминиевой конверте будет развиваться большие количества неработаемого газа в течение нескольких часов или дней, предотвращая нормальную работу тепловой трубы. ^{[ Цитация необходима ]}

был вновь открыт в повторный открытие труб Поскольку Джордж Гровер в 1963 году, были проведены обширные жизненные тесты для определения совместимой пары оболочки/жидкости, некоторые из которых происходят на протяжении десятилетий. В испытании срока службы тепловой трубы тепловые трубы эксплуатируются в течение длительного времени и контролируются на предмет таких проблем, как неконденсируемое производство газа, перенос материала и коррозия. ^{[ 16 ]}^{[ 17 ]}

Наиболее часто используемые пары конверта (и фитиля)/жидкости включают в себя: ^{[ 18 ]}

Медная конверт с водой, работающая жидкостью для охлаждения электроники . Это, безусловно, самый распространенный тип тепловой трубы.
Медная или стальная конверт с хладагентом R134A Рабочая жидкость для восстановления энергии в системах HVAC .
Алюминиевая оболочка с аммиаком, работающая жидкостью для космического корабля .
Сверхедоя конверт с щелочным металлом (цезий, калий, натрий) Рабочая жидкость для высокотемпературных тепловых труб, чаще всего используется для калибровки первичных устройств измерения температуры.

Другие пары включают конверты из нержавеющей стали с азотом, кислородом, неоновым, водородом или рабочими гелиевыми рабочими жидкостями при температурах ниже 100 К, тепловые трубы меди/метанол для охлаждения электроники, когда тепловая труба должна работать ниже хребта воды, алюминиевые/этан тепло Тепловой контроль космического корабля в средах, когда аммиак может заморозить, и применения в рефрактерной металлической оболочке/рабочей жидкости для высокой температуры (выше 1050 ° C (1 920 ° F)). ^{[ 19 ]}

Тепловые трубы должны быть настроены на определенные условия охлаждения. Выбор материала, размера и охлаждающей жидкости трубы оказывает влияние на оптимальные температуры, при которых работают тепловые трубы. теплопроводности При использовании за пределами его диапазона тепловой тепловой теплопроводности эффективно снижается до свойств тепловой проводимости только его сплошного кожуха. В случае медного корпуса, то есть около 1/80 исходного потока. Это связано с тем, что за пределами предполагаемого температурного диапазона рабочая жидкость не будет подвергаться изменению фазы; Ниже диапазона рабочая жидкость никогда не испаряется, и выше диапазона она никогда не конденсируется.

Большинство производителей не могут сделать традиционную тепловую трубу меньше 3 мм в диаметре из -за ограничений материала. ^{[ 20 ]} Были продемонстрированы тепловые трубы, содержащие графен, которые могут улучшить производительность охлаждения в электронике. ^{[ 21 ]}

Типы

В дополнение к стандартным, постоянным теплопроводительным трубам (CCHP), существует ряд других типов тепловых труб, ^{[ 22 ]} включая:

Паровые камеры (плоские тепловые трубы), которые используются для преобразования теплового потока, и изотермализации поверхностей
Теплопроводительные трубы с переменной проводимостью (VCHP), в которых используется неработаемый газ (NCG) для изменения тепловой трубы.
Тепловые трубы с управлением давлением (PCHP), которые представляют собой VCHP, где объем резервуара или масса NCG может быть изменена, чтобы получить более точный контроль температуры
Диодные тепловые трубы, которые имеют высокую теплопроводность в прямом направлении, и низкая теплопроводности в обратном направлении
Термосифоны, которые представляют собой тепловые трубы, где жидкость возвращается в испаритель гравитационными/ускоренными силами,
Вращающиеся тепловые трубы, где жидкость возвращается в испаритель центробными силами

Пара камера

Тонкие плоские тепловые трубы ( тепловые распределители или плоские тепловые трубы) имеют те же основные компоненты, что и трубчатые тепловые трубы: герметически герметичный полый сосуд, рабочая жидкость и система рециркуляции с закрытой контукой. ^{[ 23 ]} Кроме того, внутренняя структура поддержки или серия постов обычно используется в паровской камере для размещения давлений зажима, иногда до 90 фунтов на квадратный дюйм. Это помогает предотвратить коллапс плоской вершины и дна при подаче давления.

Есть два основных приложения для паров. Во -первых, они используются, когда высокие мощности и тепловые потоки применяются к относительно небольшому испаритель. ^{[ 24 ]} Тепло вход в испаритель испаряется жидкость, которая течет в двух измерениях на поверхности конденсатора. После того, как пара конденсируется на поверхностях конденсатора, капиллярные силы в фитиле возвращают конденсат в испаритель. Обратите внимание, что большинство паров -камер нечувствительны к гравитации и все еще будут работать при перевернуте, с испарителем над конденсатором. В этом приложении паровная камера действует как трансформатор теплового потока, охлаждая высокий тепловой поток из электронного чипа или лазерного диода и превращая его в более низкий тепловой поток, который может быть удален естественной или принудительной конвекцией. С специальным испарительными фитиками пара камеры могут удалить 2000 Вт за 4 см ², или 700 Вт более 1 см ². ^{[ 25 ]}

Еще одно важное использование паров -камер - для охлаждающих целей в игровых ноутбуках. Поскольку паровые камеры представляют собой более плоский и более двухмерный метод рассеяния тепла, изысканные игровые ноутбуки извлекают огромные пользы по сравнению с традиционными тепловыми трубами. Например, охлаждение паров в легионе 7i в Леново было его самым уникальным точкой продажи (хотя оно было неправильно доплачивано, поскольку все модели имели пара камеров, в то время как на самом деле только немногие были ^{[ 26 ]}).

Во-вторых, по сравнению с одномерной трубчатой тепловой трубой ширина двухмерной тепловой трубы обеспечивает достаточное поперечное сечение для теплового потока даже с очень тонким устройством. Эти тонкие плоские тепловые трубы находят свой путь в «чувствительные к высоте» приложения, такие как ноутбук и сердечные платы поверхностного монтажа. Можно производить плоские тепловые трубы до 1,0 мм (немного толще, чем кредитная карта 0,76 мм ). ^{[ 27 ]}

Переменная проводимость

Стандартные тепловые трубы - это постоянная проводимость устройств, где рабочая температура тепловой трубы устанавливается температурой источника и раковины, тепловые сопротивления от источника к тепловой трубе и тепловые сопротивления от тепловой трубы к раковине. В этих тепловых трубах температура падает линейно, когда температура мощности или конденсатора снижается. Для некоторых применений, таких как термический контроль спутникового баллона или исследовательский баллон, электроника будет переохлаждена при низких силах или при низких температурах раковины. Теплопроводительные трубы переменной проводимости (VCHP) используются для пассивного поддержания температуры электроники, охлаждаемой при изменении мощности и условий раковины. ^{[ 28 ]}

Теплопроводительные трубы с переменной проводимостью имеют два дополнения по сравнению со стандартной тепловой трубой: 1. резервуар, и 2. Непроизводимый газ (NCG), добавленный в тепловую трубу, в дополнение к рабочей жидкости. Этот неработаемый газ обычно является аргоном для стандартных тепловых труб с переменной проводимостью и гелия для термосифонов. Когда тепловая труба не работает, неработаемый газ и пары рабочей жидкости смешиваются по всему пространству паров тепловой трубы. Когда работает тепловая труба с переменной проводимостью, неконденсируемый газ смещается в сторону конденсаторного конца тепловой трубы по потоку паров рабочей жидкости. Большая часть неработаемого газа находится в резервуаре, в то время как остальные блокируют часть конденсатора тепловой трубы. Тепловая труба с переменной проводимостью работает, изменяя активную длину конденсатора. Когда температура мощности или радиатора увеличивается, температура паров тепловой трубы и повышение давления. Повышенное давление паров заставляет больше неработаемого газа в резервуар, увеличивая активную длину конденсатора и проводимость тепловой трубы. И наоборот, когда температура мощности или радиатора снижается, температура паров тепловой трубы и уменьшение давления и неконденсируемый газ расширяется, уменьшая активную длину конденсатора и проводящую тепловую трубку. Добавление небольшого нагревателя на резервуаре, при этом мощность, контролируемая температурой испарителя, позволит термический контроль примерно ± 1-2 ° C. В одном примере температура испарителя поддерживалась в контрольной полосе ± 1,65 ° C, так как мощность варьировалась от 72 до 150 Вт, а температура радиатора варьировалась от +15 ° C до -65 ° C.

Тепловые трубы, контролируемые давлением (PCHP), могут использоваться, когда требуется более жесткий контроль температуры. ^{[ 29 ]} В тепловой трубе, контролируемой давлением, температура испарителя используется для изменения объема резервуара или количества неработаемого газа в тепловой трубе. Тепловые трубы, контролируемые давлением, показали контроль температуры Милли-Кельвина. ^{[ 30 ]}

Диод

Обычные тепловые трубы переносят тепло в любом направлении, от горячего до более холодного конца тепловой трубы. Несколько различных тепловых труб действуют как тепловый диод , передавая тепло в одном направлении, действуя как изолятор в другом: ^{[ 31 ]}

Термосифоны , которые переносят только тепло от дна в верхнюю часть термосифона, где конденсат возвращается при гравитации. Когда термосифон нагревается сверху, для испарения нет жидкости.
Вращающиеся тепловые трубы, где тепловая труба имеет форму, так что жидкость может перемещаться только центробежными силами от номинального испарителя к номинальному конденсатору. Опять же, жидкость не доступна, когда номинальный конденсатор нагревается.
Парная ловушка диодные тепловые трубы.
Жидкая ловушка диодные тепловые трубы.

Диод паров -ловушки изготовлен аналогично тепловой трубе с переменной проводимостью с газовым резервуаром в конце конденсатора. Во время изготовления тепловая труба заряжается рабочей жидкостью и контролируемым количеством неработаемого газа (NCG). Во время нормальной работы поток паров рабочей жидкости от испарителя к конденсатору подметает неконденсируемый газ в резервуар, где он не мешает нормальной работе тепловой трубы. Когда номинальный конденсатор нагревается, поток паров происходит от номинального конденсатора до номинального испарителя. Незащитный газ перетаскивается вместе с плавным паром, полностью блокируя номинальный испаритель и значительно увеличивая тепловое сопротивление тепловой трубы. В целом, существует некоторый теплопередача в номинальную адиабатическую секцию. Затем тепло проводится через стенки тепловой трубы к испаривающему. В одном примере диод пара ловушек переносил 95 Вт в прямом направлении и всего 4,3 Вт в обратном направлении. ^{[ 32 ]}

Жидкий диод ловушки имеет злой резервуар на конце испарителя тепловой трубы, с отдельным фитилем, который не имеет связи с фитилем в оставшейся части тепловой трубы. ^{[ 33 ]} Во время нормальной работы испаритель и резервуар нагреваются. Пары течет к конденсатору, а жидкость возвращается к испаривающему капиллярным силам в фитиле. Водохранилище в конечном итоге высыхает, поскольку нет никакого метода возврата жидкости. Когда номинальный конденсатор нагревается, жидкость контактирует в испаритель и резервуар. В то время как жидкость может вернуться к номинальному конденсатору от номинального испарителя, жидкость в резервуаре поймана, поскольку фитиль резервуара не подключен. В конце концов, вся жидкость поймана в резервуаре, и тепловая труба прекращает работу.

Термосифоны

Большинство тепловых труб используют фитиль, чтобы вернуть жидкость из конденсатора в испаритель, что позволяет тепловой трубе работать в любой ориентации. Жидкость высасывается обратно в испаритель с помощью капиллярного действия , аналогично тому, как губка высасывает воду, когда край находится в контакте с бассейном с водой. Однако максимальная неблагоприятная высота (испаритель над конденсатором) является относительно мала, по порядку длиной 25 см для типичной тепловой трубы воды.

Однако, если испаритель расположен под конденсатором, жидкость может сливаться назад по гравитации, а не требует фитиля, а расстояние между ними может быть намного длиннее. Такая гравитационная тепловая труба известна как термосиф . ^{[ 34 ]}

В термосифоне жидкость, работающая жидкостью, испаряется тепло, поставляемое в испаритель в нижней части тепловой трубы. Пары перемещаются к конденсатору в верхней части тепловой трубы, где он конденсируется. Жидкость затем стекает обратно в нижнюю часть тепловой трубы при гравитации, и цикл повторяется. Термосифоны являются диодными тепловыми трубами; Когда тепло применяется к конденсаторному концу, нет доступного конденсата, и, следовательно, нет способа сформировать пары и перенести тепло в испаритель.

В то время как типичная наземная тепловая труба воды составляет менее 30 см, термосифоны часто имеют длину несколько метров. Термосифоны, используемые для охлаждения линии трубы Аляски, составляли примерно от 11 до 12 м длиной. Даже более длинные термосифоны были предложены для извлечения геотермальной энергии. Например, Storch et al. Изготовил термосифон пропана длиной 53 мм, длиной 92 м, который носил примерно 6 кВт тепла. ^{[ 35 ]} Их масштабируемость до больших размеров также делает их актуальными для солнечной тепловой ^{[ 36 ]} и приложения HVAC. ^{[ 37 ]}

Петля

Тепловая труба петли (LHP) представляет собой пассивное двухфазное устройство переноса, связанное с тепловой трубой. Он может переносить более высокую мощность на более длительные расстояния, имея жидкость совместного тока и паров, в отличие от потока противоолочника в тепловой трубе. ^{[ 38 ]}^{[ 39 ]} Это позволяет фитиль в тепловой трубе петли потребоваться только в испарительном и компенсационном камере. Тепловые трубы микроэлементов были разработаны и успешно использованы в широкой сфере применений как на земле, так и в космосе.

Колебательный или пульсирующий

Прокачивающая тепловая труба (OHP), также известная как пульсирующая тепловая труба (PHP), только частично заполнена жидкостью. Труба расположена в змеиной схеме, в которой бьют свободно движущиеся сегменты жидкости и пара. ^{[ 40 ]} Колебание происходит в рабочей жидкости; Труба остается неподвижной. Они были исследованы для многих применений, включая охлаждающие фотоэлектрические панели, ^{[ 41 ]} Охлаждающие электронные устройства, ^{[ 42 ]} Системы восстановления тепла, системы топливных элементов, ^{[ 43 ]}^{[ 44 ]} Системы HVAC, ^{[ 45 ]} и опреснение. ^{[ 46 ]} Все больше и больше PHPS синергетически объединяются с материалами по изменению фазы . ^{[ 42 ]}^{[ 46 ]}

Теплопередача

Тепловые трубы используют изменение фазы, чтобы перенести тепловую энергию от одной точки в другую путем испарения и конденсации рабочей жидкости или охлаждающей жидкости. Тепловые трубы полагаются на разницу температуры между концами трубы и не могут снизить температуры на любом конце ниже температуры окружающей среды (следовательно, они имеют тенденцию выравнивать температуру внутри трубы).

Когда один конец тепловой трубы нагревается, рабочая жидкость внутри трубы на этом конце испаряется и увеличивает давление пара внутри полости тепловой трубы. Скрытая теплота испарения, поглощаемое рабочей жидкостью, снижает температуру в горячем конце трубы.

Давление паров на горячую жидкость, работающая жидкостью на горячем конце трубы, выше, чем равновесное давление паров на конденсационную рабочую жидко Избыток паров конденсируется, выделяет скрытую тепло и согревает прохладный конец трубы. Неконденсирующие газы (например, загрязнение) в паре препятствуют потоку газа и снижают эффективность тепловой трубы, особенно при низких температурах, где давление паров низкое. Скорость молекул в газе составляет приблизительно скорость звука, и в отсутствие неконденсирующих газов (то есть, если присутствует только газовая фаза), это верхний предел скорости, с которой они могут перемещаться в тепловой трубе Полем На практике скорость пара через тепловую трубу ограничена скоростью конденсации на холодном конце и намного ниже, чем молекулярная скорость. ^{[ Цитация необходима ]} Примечание/Объяснение: Скорость конденсации очень близко к коэффициенту прилипания, когда молекулярная скорость времени на плотность газа, если поверхность конденсации очень холодная. Однако, если поверхность находится близко к температуре газа, испарение, вызванное конечной температурой поверхности, в значительной степени отменяет этот тепловой поток. Если разница температур больше, чем некоторые десятки градусов, испарение с поверхности обычно незначительно, как можно оценить из кривых давления паров. В большинстве случаев, с очень эффективным переносом тепла через газ, очень сложно поддерживать такие значительные температурные различия между газом и поверхностью конденсации. Более того, эти температурные различия, конечно, соответствуют большему эффективному термическому сопротивлению само по себе. Узкое место часто менее тяжело в источнике тепла, так как там плотность газа выше, что соответствует более высоким максимальным тепловым потокам.

Сгущенная работающая жидкость затем возвращается к горячим концу трубы. В случае вертикально ориентированных тепловых труб жидкость может перемещаться силой тяжести. В случае тепловых труб, содержащих фитины, жидкость возвращается капиллярным действием .

При изготовлении тепловых труб нет необходимости создавать вакуум в трубе. Один из них просто закипит рабочую жидкость в тепловой трубе, пока полученный пара не пройдет неконденсирующие газы из трубы, а затем не запечатывает конец.

Интересное свойство тепловых труб - это диапазон температур, через который они эффективны. Первоначально можно подозревать, что тепловая труба, заряженная с водой, работает только тогда, когда горячий конец достигает точки кипения (100 ° C, 212 ° F, при нормальном атмосферном давлении), а пар переносится на холодный конец. Однако точка кипения воды зависит от абсолютного давления внутри трубы. В эвакуированной трубе водяной парируется из ее тройной точки (0,01 ° C, 32 ° F) до его критической точки (374 ° C; 705 ° F), если тепловая труба содержит как жидкость, так и пары. Таким образом, тепловая труба может работать при горячих температурах, на уровне чуть немного теплее, чем температура плавления рабочей жидкости, хотя максимальная скорость теплопередачи низкая при температурах ниже 25 ° C (77 ° F). Точно так же тепловая труба с водой в качестве рабочей жидкости может работать хорошо над темой кипения атмосферы (100 ° C, 212 ° F). Максимальная температура для долгосрочных тепловых труб воды составляет 270 ° C (518 ° F), с тепловыми трубами, работающими до 300 ° C (572 ° F) для краткосрочных испытаний. ^{[ 47 ]}^{[ 48 ]}

Основной причиной эффективности тепловых труб является испарение и конденсация рабочей жидкости. Тепло испарения значительно превышает удельную теплоемкость . Используя воду, в качестве примера, энергия, необходимая для испарения одного грамма воды, в 540 раз превышает количество энергии, необходимой для повышения температуры того же грамма воды на 1 ° C. Почти вся эта энергия быстро переносится на «холодный» конец, когда жидкость конденсируется там, что делает очень эффективную систему теплопередачи без движущихся частей. ^{[ Цитация необходима ]}

Приложения

Космический корабль

Система теплового управления космическим кораблем выполняет функцию для поддержания всех компонентов на космическом корабле в их приемлемом температурном диапазоне. Это сложно следующим:

Широко различные внешние условия, такие как затмения
Микро-G среда
Удаление тепла из космического корабля термическим излучением только
Доступна ограниченная электрическая мощность, предпочтение пассивным решениям
Долгое время жизни, без возможности обслуживания

Некоторые космические корабли предназначены для того, чтобы длиться 20 лет, поэтому желателен тепловой транспорт без электроэнергии или движущихся деталей. Отказ от тепла тепловым излучением означает, что требуются большие панели радиатора (несколько квадратных метров). Тепловые трубы и тепловые трубки широко используются в космическом корабле, поскольку они не требуют никакой силы для работы, работают почти изотермически и могут переносить тепло на большие расстояния.

Пойкленные фитины используются в тепловых трубах космических кораблей, как показано на первой фотографии в этом разделе. Тепловые трубы образуются путем экструдирования алюминия и обычно имеют встроенный фланец для увеличения площади теплопередачи, которая снижает падение температуры. Пойкленные фитины используются в космическом корабле, вместо экрана или спеченных фитиль, используемых для наземных тепловых труб, так как тепловые трубы не должны работать против гравитации в космосе. Это позволяет космическим тепловым трубам длиной несколько метров, в отличие от примерно 25 см максимальной длины для тепловой трубы воды, работающей на Земле. Аммиак является наиболее распространенной рабочей жидкостью для тепловых труб космических кораблей. Этан используется, когда тепловая труба должна работать при температуре ниже температуры замерзания аммиака.

На втором рисунке показана типичная теплопроводительная тепловая труба с переменной проводящей трубкой (VCHP) с переменной проводящей трубкой алюминия/аммиака для теплового контроля космического корабля. Тепловая труба представляет собой алюминиевую экструзию, аналогичную той, которая показана на первом рисунке. Нижняя фланцевая область - испаритель. Над испарителем фланец обрабатывается, чтобы позволить согнуту адиабатической секции. Конденсатор показан над адиабатической секцией. Неконденсируемый газовый (NCG) резервуар расположен над основной тепловой трубой. Клапан удаляется после заполнения и герметизации тепловой трубы. Когда на резервуаре используются электрические нагреватели, температуру испарителя можно контролировать в пределах ± 2 К установки.

Компьютерные системы

Тепловые трубы начали использоваться в компьютерных системах в конце 1990 -х годов, ^{[ 49 ]} При увеличении требований к мощности и последующему увеличению тепловыделения привели к большим требованиям систем охлаждения. В настоящее время они широко используются во многих современных компьютерных системах, как правило, для перемещения тепла от компонентов, таких как процессоры и графические процессоры , в радиаторы, где тепловая энергия может быть рассеивается в окружающей среде.

Солнечный тепло

Тепловые трубы также широко используются в применении солнечной тепловой нагревания воды в сочетании с эвакуированными массивами солнечных коллекторов. В этих приложениях дистиллированная вода обычно используется в качестве теплопередачи, жидкости внутри герметичной длины медной трубки, которая расположена в эвакуированной стеклянной трубке и ориентирована на солнце. При соединительных трубах тепловой перенос происходит в паровах фазе жидкости, поскольку среда термического переноса преобразуется в пар в большой части сборочного трубопровода. ^{[ 50 ]}

В приложениях для нагревания солнечной тепловой воды отдельная трубка поглотителя эвакуированной коллекционера трубки на 40% более эффективна по сравнению с более традиционными коллекционерами солнечной воды «плоской пластины». Это во многом связано с вакуумом, который существует в трубе, которая замедляет конвективную и проводящую потерю тепла. Относительная эффективность эвакуированной трубной системы снижается, однако, по сравнению с коллекторами плоских пластин, поскольку последние имеют больший размер диафрагмы и могут поглощать больше солнечной энергии на единицу площади. Это означает, что, хотя отдельная эвакуированная трубка имеет лучшую изоляцию (более низкие проводящие и конвективные потери) из -за вакуума, созданного внутри трубки, массив трубок, обнаруженных в завершенной солнечной сборке Область направилась к солнцу из -за округлой конструкции эвакуированного коллекционера труб. Следовательно, реальная эффективность обоих дизайнов примерно одинакова.

Эвакуированные коллекционеры труб снижают необходимость в добавках против заморозки, поскольку вакуум помогает замедлить потерю тепла. Однако при длительном воздействии температуры замерзания жидкость теплопередачи все еще может заморозить, и необходимо принимать меры предосторожности, чтобы гарантировать, что замораживающая жидкость не повредит эвакуированной трубке при проектировании систем для таких сред. Правильно спроектированные солнечные тепловые водонагреватели могут быть защищены морозом до -3 ° C с помощью специальных добавок и используются в Антарктиде для тепловой воды. ^{[ Цитация необходима ]}

Вечная мерзлота охлаждение

Опирать вечную мерзлоту сложно, потому что тепло от конструкции может оттащить вечную мерзлоту. Тепловые трубы используются в некоторых случаях, чтобы избежать риска дестабилизации. Например, в транс-аласка-системах остаточное тепло земли, оставшееся в масле, а также тепло, полученное в результате трения и турбулентности в движущемся масле, может провести опорные ножки трубы и растопить вечную мерзлоту, на которой поддерживаются опоры. Это приведет к тому, что трубопровод будет погрузиться и, возможно, будет поврежден. Чтобы предотвратить это, каждый вертикальный опорный элемент был установлен с четырьмя термосифонами вертикальной тепловой трубы . ^{[ 51 ]}

Значительная особенность термосифона заключается в том, что он пассивный и не требует какой -либо внешней мощности для работы. Зимой воздух холоднее земли вокруг опор. Жидкость в нижней части термосифона испаряется из -за тепла, поглощаемой из земли, охлаждая окружающую вечной мерзлоту и опуская ее температуру. Летом термосифоны прекращают работу, так как в верхней части тепловой трубы нет газового конденсации, но экстремальное воздушное охлаждение в течение зимы вызывает конденсацию, а жидкость вытекает вниз. в транс-аласкской трубопроводной системе , однако он был заменен диоксидом углерода из-за блокировки. В качестве рабочей жидкости использовали аммиак ^{[ 52 ]}

Тепловые трубы также используются для поддержания замороженной вечной мерзлоты рядом с частями железной дороги Цинхай -Тибета , где насыпи и дорожка поглощают солнечное тепло. Вертикальные тепловые трубы по обе стороны соответствующих образований не позволяют теплу распространяться дальше в окружающую вечную мерзлоту.

В зависимости от применения существует несколько термосифонов: ^{[ 53 ]} Термопроб, термопийный , глубинный термосиф, наклонный и термосифонный фундамент, термосифонный фундамент плоской петли и гибридный термосифонный фундамент с плоской петлей.

Кулинария

Первым коммерческим продуктом тепловой трубы стал «тепловая магия приготовления пищи», разработанный Energy Conversion Systems, Inc. и впервые продан в 1966 году. ^{[ 54 ]} Приготовления пин использовали воду в качестве рабочей жидкости. Конверт был нержавеющей стали с внутренним медным слоем для совместимости. Во время эксплуатации один конец тепловой трубы пронзается через жаркое. Другой конец простирается в духовку, где он тянет тепло до середины жаркого. Высокая эффективная проводимость тепловой трубы уменьшает время приготовления для больших кусочков мяса на половину. ^{[ 55 ]}

Принцип также был применен к кемпинге. Тепловая труба передает большой объем тепла при низкой температуре, чтобы выпекать товары и другие блюда были приготовлены в ситуациях типа кемпинга. ^{[ Цитация необходима ]}

Вентиляционная тепло?

В системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) тепловые трубы расположены в рамках и выхлопных воздушных потоках системы обработки воздуха или в выхлопных газах промышленного процесса, чтобы восстановить тепловую энергию.

Устройство состоит из батареи многорядных плавных труб с тепловыми трубами, расположенными как в потоке питания, так и в потоках выхлопных воздушных потоков. Система восстанавливает тепло от выхлопа и переносит его на впуск.

Из-за характеристик устройства лучшая эффективность достигается, когда устройство расположено в вертикальном положении с стороной снабжения, установленной на стороне выхлопного воздуха, что позволяет жидкому хладагенту быстро течь обратно в испаритель, помогая силе тяжести. Как правило, эффективность валовой теплопередачи до 75% заявляется производителями. ^{[ Цитация необходима ]}

Ядерная энергетическая преобразование

Гровер и его коллеги работали над системами охлаждения для ядерных силовых ячеек для космического корабля , где встречаются экстремальные тепловые условия. Эти щелочные металлические тепловые трубы перенесли тепло от источника тепла в термоэлемтный или термоэлектрический преобразователь для выработки электроэнергии.

С начала 1990 -х годов были предложены многочисленные энергосистемы ядерного реактора с использованием тепловых труб для транспортировки тепла между сердечником реактора и системой преобразования энергии. ^{[ 56 ]} Первый ядерный реактор с производством электроэнергии с использованием тепловых труб впервые эксплуатировался 13 сентября 2012 года в демонстрации с использованием деления плоской точки. ^{[ 57 ]}

Двигатели ротажного сгорания Wankel

Зажигание топливной смеси всегда происходит в одной и той же части двигателей Wankel , вызывая терморассудку , которые снижают выходную мощность, нарушают экономию топлива и ускоряют износ. В SAE Paper 2014-01-2160, Wei Wu et al., Описывается: «Обработанный вращающийся ванкерный двигатель с воздушным охлаждением для повышения долговечности, мощности и эффективности», ^{[ 58 ]} Они получили снижение верхней температуры двигателя с 231 ° C до 129 ° C, и разница температуры снизилась с 159 ° C до 18 ° C для типичного малового обработки с воздушным охлаждением с воздушным охлаждением .

Тепловые теплообменники тепловой трубы

Теплообменники переносят тепло от горячего потока в холодный поток воздуха, воды или масла. Теплообменник тепловой трубы содержит несколько тепловых труб, каждый из которых действует как сам отдельный теплообменник. Это повышает эффективность, продолжительность жизни и безопасность. В случае, если одна тепловая труба разрывается, выделяется лишь небольшое количество жидкости, что имеет решающее значение для определенных промышленных процессов, таких как алюминиевое литье. Кроме того, с одной сломанной тепловой трубой теплообменник тепловой трубы по -прежнему остается эксплуатационным.

В настоящее время разработанные приложения

Из -за большой адаптивности тепловых труб, исследование исследует реализацию тепловых труб в различные системы:

Повышение эффективности геотермального нагрева для предотвращения скользких дорог зимой в холодных климатических зонах ^{[ 59 ]}
Повышенная эффективность фотоэлектрических клеток путем соединения солнечной панели с системой тепловой трубы. Это транспортирует тепло от перегретых панелей, чтобы поддерживать оптимальную температуру для максимальной выработки энергии. Кроме того, тестированная установка захватывает извлеченное тепловое тепло, например, вода ^{[ 60 ]}
Гибридный контрольный стержень тепловые трубы для выключения ядерного реактора в случае аварийного и одновременного переноса тепла распада, чтобы предотвратить горячую реактор, чтобы реактор не работал ^{[ 61 ]}

Смотрите также

Радиатор - пассивный теплообменник, который переносит тепло
Тепловая труба петли -двухфазные
Термоэлектрическое охлаждение -с электрическим питанием

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Faghri, A, 2016, Наука и технология Heat Pipe , второе издание, Global Digital Press.
^ «Теплопроводность общих металлов, металлических элементов и сплавов» . www.engineeringtoolbox.com . Получено 15 октября 2020 года .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Янссон, Дик (2010). «Тепловые трубы» (PDF) . QEX (Jul-Aug2010). ARRL: 3–9 . Получено 14 ноября 2011 года .
^ «Тепловые трубы», Пятое издание, Da Rey, Pa Kew, p. 10
^ «Устройство теплопередачи» . Google Патенты .
^ «Устройство теплопередачи с кондиционированием испарения» . Google.com .
^ «Джордж М. Гровер, 81 год, изобретатель популярного устройства для теплопередачи» , 3 ноября 1996 г., New York Times
^ Энергия, Том Харпер, директор по информационным технологиям, Лос -Аламос Национальная лаборатория, управляемая Лос -Аламосом National Security, LLC, для Департамента США. "Сервис недоступен" . www.lanl.gov . {{cite web}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ Стэнфорд Оллендорф. Эксперименты по полету тепловой трубы. [url = https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19730019094/downloads/19730019094.pdf ]
^ «Вдохновленная технология тепловой трубы» , Lanl.gov
^ Gy Eastman, «Тепловая труба» Scientific American, Vol. 218, № 5, с. 38-46, май 1968 г.
^ Praful, s; Prajwal Rao, V; Vijeth, V; Бхагават, Сканда V; Seetharamu, Kn; Нарасимха Рао, Р (2020). «При рабочей температуре тепловых труб» . Журнал физики: серия конференций . 1473 (1): 012025. BIBCODE : 2020JPHCS1473A2025P . doi : 10.1088/1742-6596/1473/1/012025 . ISSN 1742-6588 .
^ «Улучшение материалов, которые преобразуют тепло в электричество и наоборот» . Ecnmag.com. 6 мая 2013 года. Архивировано с оригинала 28 июля 2013 года . Получено 2013-05-07 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Популярная наука - Google Books . Июнь 1974 . Получено 2013-05-07 .
^ Джим Даннескиолд, Лос-Аламос, разработанные тепловыми трубами . Облегчает космический полет. Выпуск пресс -релиза Los Alamos, 26 апреля 2000 года.
^ Жизненные испытания архивированы 2014-11-03 на машине Wayback
^ «Несовместимая пары жидкости/конверта тепловой трубы» . www.1-act.com . Архивировано с оригинала 2018-07-08 . Получено 2014-11-03 .
^ «Материалы тепловой трубы, рабочие жидкости и совместимость» . www.1-act.com . Архивировано с оригинала 2016-04-22 . Получено 2014-11-03 .
^ «Совместимые жидкости и материалы тепловой трубы - технология тепловой трубы» . www.1-act.com . Архивировано из оригинала 2019-03-28 . Получено 2014-11-03 .
^ «Вещи, которые следует учитывать при изгибе или сглаживании тепловой трубы | Enertron» . Архивировано из оригинала 2019-04-22 . Получено 2019-04-22 .
^ Лю, ты; Чен, Шудзин; Фу, Ифенг; Ван, Нэн; Менкарелли, Давид; Pierantoni, Luca; Лу, Хонгбин; Лю, Йохан (2021). «Легкая и высокая тепловая тепловая труба графена» . Nano Select . 2 (2): 364–372. Arxiv : 2002.11336 . doi : 10.1002/nano.202000195 .
^ «Тепловые трубы - разные виды тепловых труб» . www.1-act.com .
^ Advanced Cooling Technologies Inc. (29 ноября 2013 г.). «Анимация пара камер» - через YouTube.
^ «Пары камер» . www.1-act.com .
^ «Высокий тепловой поток, высокая мощность, низкая сопротивление, низкие двухфазные тепловые плоскости тепловых заземляющих средств для применений прямого матрица» . www.1-act.com .
^ «Легион 7i ложно рекламируется: не у всех моделей есть пара камеров» . Spearblade . 2020-08-28 . Получено 2020-10-20 .
^ «Моделирование и оптимизация дизайна ультратонких паровых камер для приложений с высоким тепловым потоком, R. Ranjan et al., Публикации исследования технологий охлаждения Университета Пердью, Paper 186, 2012» . Purdue.edu .
^ «VCHP для пассивного контроля температуры» . www.1-act.com .
^ «PCHP для точного контроля температуры» . www.1-act.com .
^ «Приложения тепловых труб с контролируемым давлением» . www.1-act.com .
^ «Диодные тепловые трубы» . www.1-act.com . Архивировано с оригинала 2016-04-20 . Получено 2013-12-03 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} «Тепловые трубы переменной проводимости для переменных тепловых каналов» . www.1-act.com .
^ Advanced Coliding Technologies Inc. (7 ноября 2013 г.). «Жидкая ловушка диода тепловых труб анимация» - через YouTube.
^ «Термосифонный теплообменник, охлаждающие системы и ребилеры по ACT» . www.1-act.com .
^ T. Storch et al., «Смачивание и поведение пленки пропана внутри геотермальных тепловых труб», 16 -я Международная конференция по тепловой трубе, Лион, Франция, 20–24 мая 2012 года.
^ Ханна, Мохан Лал; Сингх, Нариндер Мохан (1967). «Промышленная солнечная сушка». Солнечная энергия . 11 (2). Elsevier BV: 87–89. doi : 10.1016/0038-092x (67) 90046-1 . ISSN 0038-092X .
^ Йеллотт, Джи (1978-01-01). «Пассивное солнечное отопление и системы охлаждения» . Ashrae J.; (Канада) . 20: 1 . Получено 2024-06-22 .
^ Ку, Джентунг; Оттенштейн, Лора; Дуглас, Донья; Хоанг, Трим (4 января 2010 г.). Мультивапораторная миниатюрная тепловая труба для малого космического корабля Термический контроль-Часть 2: Результаты проверки . Американский институт аэронавтики и астрономики . HDL : 2060/20110015223 - через сервер технических отчетов НАСА.
^ Ку, Джентунг; Пайва, Клебер; Мантелли, Марсия (31 июля 2011 г.). Переходное поведение тепловой трубы с использованием температуры теплового источника для управления установкой с термоэлектрическим преобразователем на резервуаре . 9 -я ежегодная Международная конференция по инженерному конверсии. HDL : 2060/20110015224 - через сервер технических отчетов НАСА.
^ «Введение в пульсирующие тепловые трубы» . Май 2003 г.
^ Альхуйя Назари, Мохаммед; Ахмади, Мохаммад Х.; Гасемпур, Рогхайе; Шафий, Мохаммад Бехшад; Махиан, Омид; Калогиру, Сотерис; Вонгвизс, Сомхай (2018). «Обзор пульсирующих тепловых труб: от солнечной до криогенных применений». Прикладная энергия . 222 : 475–484. doi : 10.1016/j.apenergy.2018.04.020 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Беха, Хамидраза; Ганбарпур, Мортеза; Беха, Мохаммедреза (2017). «Исследование тепловой трубы с помощью PCM для электронного охлаждения». Прикладная тепловая инженерия . 127 Elsevier BV: 1132–1142. doi : 10.1016/j.applthermaleng.2017.08.109 . ISSN 1359-4311 .
^ Оро, Маркос Винисио; Баззо, Эдсон (2015). «Плоские тепловые трубы для потенциального применения в охлаждении топливных элементов». Прикладная тепловая инженерия . 90 : 848–857. doi : 10.1016/j.applthermaleng.2015.07.055 .
^ Vasiliev, L.; Vasiliev, L. (2008). «Тепловые трубы в технологии топливных элементов». Мини-микро-топливные элементы . Дордрехт: Спрингер Нидерланды. п. 117–124. doi : 10.1007/978-1-4020-8295-5_8 . ISBN 978-1-4020-8293-1 .
^ Nethaji, N.; Mohideen, S. Tharves (2017). «Исследования энергосбережения на разделенном воздушном кондиционере с использованием тепловых труб петлей». Энергия и здания . 155 : 215–224. doi : 10.1016/j.enbuild.2017.09.024 .
^ Jump up to: ^а ^{беременный} Халилмогадам, Бойрия; Kiyaee, Soroush; Раджаби-Гахнави, Аббас; Warsinger, David M.; Бехшад Шафий, Мохаммед (2024). «Улучшенная пассивная солнечная энергия, все еще интегрированная с пульсирующими тепловыми трубами и материалами по изменению фазы». Солнечная энергия . 275 : 112612. DOI : 10.1016/j.solener.2024.112612 .
^ «Промежуточные испытания на срок службы тепловой трубы и анализы» . www.1-act.com .
^ "Solarleitung DN 16" . Получено 22 марта 2024 года .
^ [1] , 1998, Hong Xie, Intel Corp, IEEE
^ Планирование и установка солнечных тепловых систем: руководство для установщиков ... - Google Books . Earthscan. 2005. ISBN 978-1-84407-125-8 Полем Получено 2013-05-07 .
^ «C. e Heuer», «Применение тепловых труб на Транс-Аласка Специальный отчет» 79-26, Инженерный корпус армии США, сентябрь 1979 года » (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2013-10-22 . Получено 2013-10-22 .
^ «Анна М. Вагнер», обзор термосифонов », февраль 2014 года» (PDF) . dot.alaska.gov .
^ «Технология термосифонов для искусственного замораживания земли (AGF)» . Simmakers.com . 21 октября 2013 года.
^ Научно-исследовательский институт Среднего Запада, Heat Pipes , NASA Report NASA CR-2508, с. 19, 1 января 1975 года.
^ Кью, Дэвид Энтони Рей; Петр А. (2006). Тепловые трубы (5 -е изд.). Оксфорд: Баттерворт-Хейнеманн . п. 309 ISBN 978-0-7506-6754-8 . {{cite book}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
^ «Ядерные реакторы для космоса» . Всемирная ядерная ассоциация. Архивировано из оригинала 27 февраля 2013 года . Получено 21 сентября 2012 года .
^ «Исследователи тестируют новую силовую систему для космических путешествий» .
^ Ву, Вэй; Лин, йон-дрен; Чоу, Луи (2014). «Тепловая труба, помогающая вращающимся ванкельскому двигателю с воздушным охлаждением для повышения долговечности, мощности и эффективности» . SAE Технические бумаги серии . Тол. 1. doi : 10.4271/2014-01-2160 .
^ Цянь Цин, Дэн-Чун Чжан и Да-Вей Чен (2019). «Анализ гравитационной тепловой трубы для антиобеспеченного и таяния снега на поверхности дороги» . Серия конференций IOP: материаловая наука и инженерия . 592 (1): 012012. BIBCODE : 2019MS & E..592A2012Q . doi : 10.1088/1757-899x/592/1/012012 .
^ Х. Жухараа; Дж. Молокоб; J. Danilewiczb; Ма Сайегб; М. Шульговска-Згриваб; JB Ramosc; SP LESTER (2016). «Производительность нового солнечного коллектора на основе плоской тепловой трубы и солнечного коллектора PV/T (фотоэлектрические и тепловые системы), который может использоваться в качестве энергосистентного материала оболочки здания» . Энергия 108 : 148–154. Bibcode : 2016ene ... 108..148J . doi : 10.1016/j.energy.2015.07.063 - через Elsevier, Research Gate.
^ Кёнг Мо Ким, в Чеол Банг (2020). «Эффективный дизайн управления энергопотреблением отработавшего хранилища сухого топлива на основе гибридной трубы стержня-ужина» . Международный журнал исследований энергетики . 45 (2): 2160–2176. doi : 10.1002/er.5910 . S2CID 225323981 .

Внешние ссылки

[Faghri_2016-1] Jump up to: ^а ^{беременный} ^в ^{дюймовый} Faghri, A, 2016, Наука и технология Heat Pipe , второе издание, Global Digital Press.

[2] «Теплопроводность общих металлов, металлических элементов и сплавов» . www.engineeringtoolbox.com . Получено 15 октября 2020 года .

[Jansson-3] Jump up to: ^а ^{беременный} Янссон, Дик (2010). «Тепловые трубы» (PDF) . QEX (Jul-Aug2010). ARRL: 3–9 . Получено 14 ноября 2011 года .

[4] «Тепловые трубы», Пятое издание, Da Rey, Pa Kew, p. 10

[5] «Устройство теплопередачи» . Google Патенты .

[6] «Устройство теплопередачи с кондиционированием испарения» . Google.com .

[7] «Джордж М. Гровер, 81 год, изобретатель популярного устройства для теплопередачи» , 3 ноября 1996 г., New York Times

[8] Энергия, Том Харпер, директор по информационным технологиям, Лос -Аламос Национальная лаборатория, управляемая Лос -Аламосом National Security, LLC, для Департамента США. "Сервис недоступен" . www.lanl.gov . {{cite web}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[9] Стэнфорд Оллендорф. Эксперименты по полету тепловой трубы. [url = https://ntrs.nasa.gov/api/citations/19730019094/downloads/19730019094.pdf ]

[10] «Вдохновленная технология тепловой трубы» , Lanl.gov

[11] Gy Eastman, «Тепловая труба» Scientific American, Vol. 218, № 5, с. 38-46, май 1968 г.

[12] Praful, s; Prajwal Rao, V; Vijeth, V; Бхагават, Сканда V; Seetharamu, Kn; Нарасимха Рао, Р (2020). «При рабочей температуре тепловых труб» . Журнал физики: серия конференций . 1473 (1): 012025. BIBCODE : 2020JPHCS1473A2025P . doi : 10.1088/1742-6596/1473/1/012025 . ISSN 1742-6588 .

[13] «Улучшение материалов, которые преобразуют тепло в электричество и наоборот» . Ecnmag.com. 6 мая 2013 года. Архивировано с оригинала 28 июля 2013 года . Получено 2013-05-07 .

[google1-14] Jump up to: ^а ^{беременный} Популярная наука - Google Books . Июнь 1974 . Получено 2013-05-07 .

[15] Джим Даннескиолд, Лос-Аламос, разработанные тепловыми трубами . Облегчает космический полет. Выпуск пресс -релиза Los Alamos, 26 апреля 2000 года.

[16] Жизненные испытания архивированы 2014-11-03 на машине Wayback

[17] «Несовместимая пары жидкости/конверта тепловой трубы» . www.1-act.com . Архивировано с оригинала 2018-07-08 . Получено 2014-11-03 .

[18] «Материалы тепловой трубы, рабочие жидкости и совместимость» . www.1-act.com . Архивировано с оригинала 2016-04-22 . Получено 2014-11-03 .

[19] «Совместимые жидкости и материалы тепловой трубы - технология тепловой трубы» . www.1-act.com . Архивировано из оригинала 2019-03-28 . Получено 2014-11-03 .

[20] «Вещи, которые следует учитывать при изгибе или сглаживании тепловой трубы | Enertron» . Архивировано из оригинала 2019-04-22 . Получено 2019-04-22 .

[21] Лю, ты; Чен, Шудзин; Фу, Ифенг; Ван, Нэн; Менкарелли, Давид; Pierantoni, Luca; Лу, Хонгбин; Лю, Йохан (2021). «Легкая и высокая тепловая тепловая труба графена» . Nano Select . 2 (2): 364–372. Arxiv : 2002.11336 . doi : 10.1002/nano.202000195 .

[22] «Тепловые трубы - разные виды тепловых труб» . www.1-act.com .

[23] Advanced Cooling Technologies Inc. (29 ноября 2013 г.). «Анимация пара камер» - через YouTube.

[24] «Пары камер» . www.1-act.com .

[25] «Высокий тепловой поток, высокая мощность, низкая сопротивление, низкие двухфазные тепловые плоскости тепловых заземляющих средств для применений прямого матрица» . www.1-act.com .

[26] «Легион 7i ложно рекламируется: не у всех моделей есть пара камеров» . Spearblade . 2020-08-28 . Получено 2020-10-20 .

[27] «Моделирование и оптимизация дизайна ультратонких паровых камер для приложений с высоким тепловым потоком, R. Ranjan et al., Публикации исследования технологий охлаждения Университета Пердью, Paper 186, 2012» . Purdue.edu .

[28] «VCHP для пассивного контроля температуры» . www.1-act.com .

[29] «PCHP для точного контроля температуры» . www.1-act.com .

[30] «Приложения тепловых труб с контролируемым давлением» . www.1-act.com .

[31] «Диодные тепловые трубы» . www.1-act.com . Архивировано с оригинала 2016-04-20 . Получено 2013-12-03 .

[1-act.com-32] Jump up to: ^а ^{беременный} «Тепловые трубы переменной проводимости для переменных тепловых каналов» . www.1-act.com .

[33] Advanced Coliding Technologies Inc. (7 ноября 2013 г.). «Жидкая ловушка диода тепловых труб анимация» - через YouTube.

[34] «Термосифонный теплообменник, охлаждающие системы и ребилеры по ACT» . www.1-act.com .

[35] T. Storch et al., «Смачивание и поведение пленки пропана внутри геотермальных тепловых труб», 16 -я Международная конференция по тепловой трубе, Лион, Франция, 20–24 мая 2012 года.

[g975-36] Ханна, Мохан Лал; Сингх, Нариндер Мохан (1967). «Промышленная солнечная сушка». Солнечная энергия . 11 (2). Elsevier BV: 87–89. doi : 10.1016/0038-092x (67) 90046-1 . ISSN 0038-092X .

[s337-37] Йеллотт, Джи (1978-01-01). «Пассивное солнечное отопление и системы охлаждения» . Ashrae J.; (Канада) . 20: 1 . Получено 2024-06-22 .

[NTRS-38] Ку, Джентунг; Оттенштейн, Лора; Дуглас, Донья; Хоанг, Трим (4 января 2010 г.). Мультивапораторная миниатюрная тепловая труба для малого космического корабля Термический контроль-Часть 2: Результаты проверки . Американский институт аэронавтики и астрономики . HDL : 2060/20110015223 - через сервер технических отчетов НАСА.

[39] Ку, Джентунг; Пайва, Клебер; Мантелли, Марсия (31 июля 2011 г.). Переходное поведение тепловой трубы с использованием температуры теплового источника для управления установкой с термоэлектрическим преобразователем на резервуаре . 9 -я ежегодная Международная конференция по инженерному конверсии. HDL : 2060/20110015224 - через сервер технических отчетов НАСА.

[40] «Введение в пульсирующие тепловые трубы» . Май 2003 г.

[r018-41] Альхуйя Назари, Мохаммед; Ахмади, Мохаммад Х.; Гасемпур, Рогхайе; Шафий, Мохаммад Бехшад; Махиан, Омид; Калогиру, Сотерис; Вонгвизс, Сомхай (2018). «Обзор пульсирующих тепловых труб: от солнечной до криогенных применений». Прикладная энергия . 222 : 475–484. doi : 10.1016/j.apenergy.2018.04.020 .

[PCPpipeElec-42] Jump up to: ^а ^{беременный} Беха, Хамидраза; Ганбарпур, Мортеза; Беха, Мохаммедреза (2017). «Исследование тепловой трубы с помощью PCM для электронного охлаждения». Прикладная тепловая инженерия . 127 Elsevier BV: 1132–1142. doi : 10.1016/j.applthermaleng.2017.08.109 . ISSN 1359-4311 .

[g453-43] Оро, Маркос Винисио; Баззо, Эдсон (2015). «Плоские тепловые трубы для потенциального применения в охлаждении топливных элементов». Прикладная тепловая инженерия . 90 : 848–857. doi : 10.1016/j.applthermaleng.2015.07.055 .

[a705-44] Vasiliev, L.; Vasiliev, L. (2008). «Тепловые трубы в технологии топливных элементов». Мини-микро-топливные элементы . Дордрехт: Спрингер Нидерланды. п. 117–124. doi : 10.1007/978-1-4020-8295-5_8 . ISBN 978-1-4020-8293-1 .

[r822-45] Nethaji, N.; Mohideen, S. Tharves (2017). «Исследования энергосбережения на разделенном воздушном кондиционере с использованием тепловых труб петлей». Энергия и здания . 155 : 215–224. doi : 10.1016/j.enbuild.2017.09.024 .

[PCPPHPdesal-46] Jump up to: ^а ^{беременный} Халилмогадам, Бойрия; Kiyaee, Soroush; Раджаби-Гахнави, Аббас; Warsinger, David M.; Бехшад Шафий, Мохаммед (2024). «Улучшенная пассивная солнечная энергия, все еще интегрированная с пульсирующими тепловыми трубами и материалами по изменению фазы». Солнечная энергия . 275 : 112612. DOI : 10.1016/j.solener.2024.112612 .

[47] «Промежуточные испытания на срок службы тепловой трубы и анализы» . www.1-act.com .

[48] "Solarleitung DN 16" . Получено 22 марта 2024 года .

[49] [1] , 1998, Hong Xie, Intel Corp, IEEE

[50] Планирование и установка солнечных тепловых систем: руководство для установщиков ... - Google Books . Earthscan. 2005. ISBN 978-1-84407-125-8 Полем Получено 2013-05-07 .

[51] «C. e Heuer», «Применение тепловых труб на Транс-Аласка Специальный отчет» 79-26, Инженерный корпус армии США, сентябрь 1979 года » (PDF) . Архивировано (PDF) из оригинала 2013-10-22 . Получено 2013-10-22 .

[52] «Анна М. Вагнер», обзор термосифонов », февраль 2014 года» (PDF) . dot.alaska.gov .

[53] «Технология термосифонов для искусственного замораживания земли (AGF)» . Simmakers.com . 21 октября 2013 года.

[54] Научно-исследовательский институт Среднего Запада, Heat Pipes , NASA Report NASA CR-2508, с. 19, 1 января 1975 года.

[55] Кью, Дэвид Энтони Рей; Петр А. (2006). Тепловые трубы (5 -е изд.). Оксфорд: Баттерворт-Хейнеманн . п. 309 ISBN 978-0-7506-6754-8 . {{cite book}}: Cs1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )

[56] «Ядерные реакторы для космоса» . Всемирная ядерная ассоциация. Архивировано из оригинала 27 февраля 2013 года . Получено 21 сентября 2012 года .

[57] «Исследователи тестируют новую силовую систему для космических путешествий» .

[58] Ву, Вэй; Лин, йон-дрен; Чоу, Луи (2014). «Тепловая труба, помогающая вращающимся ванкельскому двигателю с воздушным охлаждением для повышения долговечности, мощности и эффективности» . SAE Технические бумаги серии . Тол. 1. doi : 10.4271/2014-01-2160 .

[59] Цянь Цин, Дэн-Чун Чжан и Да-Вей Чен (2019). «Анализ гравитационной тепловой трубы для антиобеспеченного и таяния снега на поверхности дороги» . Серия конференций IOP: материаловая наука и инженерия . 592 (1): 012012. BIBCODE : 2019MS & E..592A2012Q . doi : 10.1088/1757-899x/592/1/012012 .

[60] Х. Жухараа; Дж. Молокоб; J. Danilewiczb; Ма Сайегб; М. Шульговска-Згриваб; JB Ramosc; SP LESTER (2016). «Производительность нового солнечного коллектора на основе плоской тепловой трубы и солнечного коллектора PV/T (фотоэлектрические и тепловые системы), который может использоваться в качестве энергосистентного материала оболочки здания» . Энергия 108 : 148–154. Bibcode : 2016ene ... 108..148J . doi : 10.1016/j.energy.2015.07.063 - через Elsevier, Research Gate.

[61] Кёнг Мо Ким, в Чеол Банг (2020). «Эффективный дизайн управления энергопотреблением отработавшего хранилища сухого топлива на основе гибридной трубы стержня-ужина» . Международный журнал исследований энергетики . 45 (2): 2160–2176. doi : 10.1002/er.5910 . S2CID 225323981 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]

[ 17 ]

[ 18 ]

[ 19 ]

[ 20 ]

[ 21 ]

[ 22 ]

[ 23 ]

[ 24 ]

[ 25 ]

[ 26 ]

[ 27 ]

[ 28 ]

[ 29 ]

[ 30 ]

[ 31 ]

[ 32 ]

[ 33 ]

[ 34 ]

[ 35 ]

[ 36 ]

[ 37 ]

[ 38 ]

[ 39 ]

[ 40 ]

[ 41 ]

[ 42 ]

[ 43 ]

[ 44 ]

[ 45 ]

[ 46 ]

[ 47 ]

[ 48 ]

[ 49 ]

[ 50 ]

[ 51 ]

[ 52 ]

[ 53 ]

[ 54 ]

[ 55 ]

[ 56 ]

[ 57 ]

[ 58 ]

[ 59 ]

[ 60 ]

[ 61 ]

v Т и Нагревание, вентиляция и кондиционер
Fundamental concepts	Air changes per hour Bake-out Building envelope Convection Dilution Domestic energy consumption Enthalpy Fluid dynamics Gas compressor Heat pump and refrigeration cycle Heat transfer Humidity Infiltration Latent heat Noise control Outgassing Particulates Psychrometrics Sensible heat Stack effect Thermal comfort Thermal destratification Thermal mass Thermodynamics Vapour pressure of water
Technology	Absorption-compression heat pump Absorption refrigerator Air barrier Air conditioning Antifreeze Automobile air conditioning Autonomous building Building insulation materials Central heating Central solar heating Chilled beam Chilled water Constant air volume (CAV) Coolant Cross ventilation Dedicated outdoor air system (DOAS) Deep water source cooling Demand controlled ventilation (DCV) Displacement ventilation District cooling District heating Electric heating Energy recovery ventilation (ERV) Firestop Forced-air Forced-air gas Free cooling Heat recovery ventilation (HRV) Hybrid heat Hydronics Ice storage air conditioning Kitchen ventilation Mixed-mode ventilation Microgeneration Passive cooling Passive daytime radiative cooling Passive house Passive ventilation Radiant heating and cooling Radiant cooling Radiant heating Radon mitigation Refrigeration Renewable heat Room air distribution Solar air heat Solar combisystem Solar cooling Solar heating Thermal insulation Thermosiphon Underfloor air distribution Underfloor heating Vapor barrier Vapor-compression refrigeration (VCRS) Variable air volume (VAV) Variable refrigerant flow (VRF) Ventilation Water heat recycling
Components	Air conditioner inverter Air door Air filter Air handler Air ionizer Air-mixing plenum Air purifier Air source heat pump Attic fan Automatic balancing valve Back boiler Barrier pipe Blast damper Boiler Centrifugal fan Ceramic heater Chiller Condensate pump Condenser Condensing boiler Convection heater Compressor Cooling tower Damper Dehumidifier Duct Economizer Electrostatic precipitator Evaporative cooler Evaporator Exhaust hood Expansion tank Fan Fan coil unit Fan filter unit Fan heater Fire damper Fireplace Fireplace insert Freeze stat Flue Freon Fume hood Furnace Gas compressor Gas heater Gasoline heater Grease duct Grille Ground-coupled heat exchanger Ground source heat pump Heat exchanger Heat pipe Heat pump Heating film Heating system HEPA High efficiency glandless circulating pump High-pressure cut-off switch Humidifier Infrared heater Inverter compressor Kerosene heater Louver Mechanical room Oil heater Packaged terminal air conditioner Plenum space Pressurisation ductwork Process duct work Radiator Radiator reflector Recuperator Refrigerant Register Reversing valve Run-around coil Sail switch Scroll compressor Solar chimney Solar-assisted heat pump Space heater Smoke canopy Smoke damper Smoke exhaust ductwork Thermal expansion valve Thermal wheel Thermostatic radiator valve Trickle vent Trombe wall TurboSwing Turning vanes Ultra-low particulate air (ULPA) Whole-house fan Windcatcher Wood-burning stove Zone valve
Measurement and control	Air flow meter Aquastat BACnet Blower door Building automation Carbon dioxide sensor Clean air delivery rate (CADR) Control valve Gas detector Home energy monitor Humidistat HVAC control system Infrared thermometer Intelligent buildings LonWorks Minimum efficiency reporting value (MERV) Normal temperature and pressure (NTP) OpenTherm Programmable communicating thermostat Programmable thermostat Psychrometrics Room temperature Smart thermostat Standard temperature and pressure (STP) Thermographic camera Thermostat Thermostatic radiator valve
Professions, trades, and services	Architectural acoustics Architectural engineering Architectural technologist Building services engineering Building information modeling (BIM) Deep energy retrofit Duct cleaning Duct leakage testing Environmental engineering Hydronic balancing Kitchen exhaust cleaning Mechanical engineering Mechanical, electrical, and plumbing Mold growth, assessment, and remediation Refrigerant reclamation Testing, adjusting, balancing
Industry organizations	AHRI AMCA ASHRAE ASTM International BRE BSRIA CIBSE Institute of Refrigeration IIR LEED SMACNA UMC
Health and safety	Indoor air quality (IAQ) Passive smoking Sick building syndrome (SBS) Volatile organic compound (VOC)
See also	ASHRAE Handbook Building science Fireproofing Glossary of HVAC terms Warm Spaces World Refrigeration Day Template:Home automation Template:Solar energy