Машиностроение
Приборостроение
Методическая периодика: проблемы и решения
Организация производства (промышленность)

Ключевые слова
Аннотации
Архив рубрик

регистрация
забыли пароль?

Другие журналы

электронный научно-технический журнал

ИНЖЕНЕРНЫЙ ВЕСТНИК

Издатель: Общероссийская общественная организация "Академия инженерных наук им. А.М. Прохорова".

Трехмерное численное моделирование испарителя и компенсационной полости контурной тепловой трубы в стационарной постановке

Инженерный вестник # 07, июль 2017
УДК: 536.248.2

Файл статьи:

Nedayvozov_p.1-15.pdf (1306.48Кб)

авторы: Недайвозов А. В., Афанасьев В. Н.

В статье представлены результаты трехмерного численного моделирования испарителя и компенсационной полости (КП) контурной тепловой трубы (КТТ) в стационарной постановке. Описана методика расчета теплового состояния испарителя и компенсационной полости.
КТТ – эффективное теплопередающее устройство, работающее по принципу испарительно-конденсационного цикла и успешно применяемое в космической технике, в том числе для охлаждения теплонапряженных компонентов электронных приборов и компьютерной техники.
Авторами проведеночисленное исследование влияние длины погруженного в воду участка конденсатопровода на тепловое состояние испарителя и компенсационной полости.Показано влияние поля массовых сил на результаты расчета. Все численные исследования, проводимые авторами, представлены для латунного плоского испарителя при тепловой нагрузке 80 Вт. В качестве теплоносителя КТТ использовалась дистиллированная вода.Для каждого варианта конструкции представлены поля температур, давлений и скорости.
На основании полученных результатов расчета авторы статьи делают следующие выводы:
1) влияние поля массовых сил для КТТ такого типа существенно и приводит к возникновению вихревого течения воды в конденсатопроводе и КП, благодаря чему наблюдается перемешивание и выравнивание температуры воды в КП и в пористом элементе, уменьшение максимальной температуры пористого элемента;
2) увеличение длины участка конденсатопровода в КП приводит к увеличению скорости теплоносителя в КП и в пористом элементе, к уменьшению области перемешивания конденсата в КП и к увеличению температурной неравномерности пористого элемента.

Список литературы

      [1].      Майданик Ю.Ф. Достижения и перспективы развития контурных тепловых труб. Т.1. Пленарные и общие проблемные доклады. Доклады на круглых столах. // Труды 4-й РНКТ. Четвертая Российская национальная конференция по теплообмену (РНКТ-4) (23-27 октября 2006 года, Москва). М.: МЭИ. 2006. С. 84-92.
      [2].      Pastukhov V. G., Maydanik Y. F. Low-noise cooling system for PC on the base of loop heat pipes. Applied Thermal Engineering. 2007. Vol. 27. Is. 5–6. Pp. 894–901. DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2006.09.003
      [3].      Randeep Singh, Aliakbar Akbarzadeh, Chris Dixon, Mastaka Mochizuki, Roger R. Riehl. Miniature Loop Heat Pipe With Flat Evaporator for Cooling Computer CPU // IEEE Transactions on Components and Packaging Technologies. 2007. Vol. 30. Is. 1. Pp. 42 – 49.
      [4].      Bai L., Lin G., Zhang H., Wen D. Mathematical modeling of steady-state operation of a loop heat pipe // Applied Thermal Engineering. 2009. Vol. 29. Is. 13. Рp. 2643–2654.
      [5].       Kaya T., Hoang T. Mathematical modeling of loop heat pipes and experimental validation. // Journal of Thermophysics and Heat Transfer. 1999. Vol. 13. Is. 3. Рp. 314–320. DOI: https://doi.org/10.2514/2.6461
      [6].       Singh R., Akbarzadeh A., Dixon C., Mochizuki M. Theoretical modeling of miniature loop heat pipe // Heat Mass Transfer. 2009. Vol. 46. Рp. 209–224. DOI:10.1007/s00231-009-0504-y
      [7].      Hoang T., Ku J. Mathematical modeling of loop heat pipes with multiple capillary pumps and multiple condensers, Part I—steady state simulations. // International Energy Conversion Engineering Conference, AIAA. 2004. No. 2004-5577.
      [8].       Ishikawa H., Ogushi T., Nomura T., Iwakami T., Noda H., Yabe T. Study on heat transfer characteristics of reservoir embedded loop heat pipe (1st report, influence of evaporator direction against gravity and charged liquid weight on heat transfer characteristics) // Jpn. Soc. Mech. Eng. 2010. Vol. 5. Рp. 144–151. DOI: 10.1002/htj.20150
      [9].      Mariya A. Chernysheva, Yury F. Maydanik. 3D-model for heat and mass transfer simulation in flat evaporator of copper-water loop heat pipe. // Applied Thermal Engineering. 2012. Vol. 33-34. Р.124-134. DOI: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2011.09.025
    [10].    Hodot R., Sartre V., Lefèvre F., Sarno C. 3D modeling and optimization of a loop heat pipe evaporator // Heat Pipe Science and Technology, An International Journal (17th International Heat Pipe Conference, Kanpur, India. 2013.) 2014. Vol. 5. Is. 1-4. Рp. 335-342. DOI: 10.1615/HeatPipeScieTech.v5.i1-4.370
    [11].    Li J., Peterson G. 3D heat transfer analysis in a loop heat pipe evaporator with a fully saturated wick. // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2011. Vol. 54. Is. 1-3. Рp.564-574. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2010.09.014
    [12].    Siedel B., Sartre V., Lefèvre F. Steady-state analytical model of a loop heat pipe. // Heat Pipe Science and Technology, An International Journal (17th International Heat Pipe Conference, Kanpur, India. 2013.) 2014. Vol. 5. Is. 1-4. Рp. 279-286. DOI: 10.1615/HeatPipeScieTech.v5.i1-4.300
    [13].     Афанасьев В.Н., Якомаскин А.А., Недайвозов А.В. Экспериментальное исследование процессов в "контурных" тепловых трубах // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. “Машиностроение”. 2014. № 2. с. 44-61.
    [14].    Афанасьев В.Н., Недайвозов А. В. Экспериментальное исследование теплогидравлических характеристик контурной тепловой трубы с открытой компенсационной полостью // Наука и Образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2016. № 11. С. 38–54. DOI: 10.7463/1116.0849572
    [15].    ANSYS FLUENT Solver Theory Guide. Release 17.0, ANSYS Inc. 2016.
    [16].    Maydanik Yu.F., Fershtater Yu.G. Theoretical basis and classification of loop heat pipes and capillary pumped loops // 10th InternationalHeat Pipe Conference, (September 21–25, Stuttgart). Keynote lecture X-7. 1997.