Главная
Технологія та конструювання в електронній апаратурі, 2023, № 3-4, с. 65-73.
DOI: 10.15222/TKEA2023.3-4.65
УДК 536.248.2
Візуалізація процесів пароутворення та теплові характеристики тонкої плоскої гравітаційної теплової труби з різьбовим випарником
(українською мовою)
Мельник Р. С., Ліпніцький Л. В., Ніколаєнко Ю. Є., Кравець В. Ю.

Україна, м. Київ, КПІ ім. Ігоря Сікорського.

Досліджувалися процеси випаровування та кипіння в тонкій плоскій гравітаційній тепловій трубі з різьбовим випарником в діапазоні теплових потоків від 5 до 55 Вт при різних кутах її нахилу до горизонту (0—90°). Основним завданням було візуальне виявлення закономірностей процесу пароутворення в умовах щілиноподібного парового каналу та подальше їх зіставлення з отриманими тепловими характеристиками. Показано взаємозв’язок між візуально виявленими особливостями протікання процесу пароутворення та тепловими характеристиками теплової труби — тепловим опором та середнім значенням температури в зоні нагріву.

Ключові слова: теплообмін, теплова труба, пароутворення, кипіння, тепловий опір.

Дата подання рукопису 24.09 2023
Використані джерела
  1. Karayiannis T. G., Mahmoud M. M. Flow boiling in microchannels: Fundamentals and applications. Applied Thermal Engineering, 2017, vol. 115, pp. 1372 –1397. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2016.08.063.
  2. Shu S., Hou G., Wang L. et al. Heat dissipation in high-power semiconductor lasers with heat pipe cooling system. Journal of Mechanical Science and Technology, 2017, vol. 31, iss. 6, pp. 2607 – 2612. DOI 10.1007/s12206-017-0502-9.
  3. Хайрнасов С. М. Применение тепловых труб в системах обеспечения тепловых режимов РЭА: современное состояние и перспективы. Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 2015, № 2 – 3, с. 19–33. https://doi.org/10.15222/TKEA2015.2-3.19
  4. Siedel S., Robinson A. J., Kempers R., Kerslake S. Development of a naturally aspired thermosyphon for power amplifier cooling. J. Phys. Conf. Ser. 525, 2014, article 012007. https://doi.org/10.1088/1742-6596/525/1/012007
  5. Londono Pabon N. Y., Florez Mera J. P., Serafin Couto Vieira G., Barbosa Henriques Mantelli M. Visualization and experimental analysis of Geyser boiling phenomena in two-phase thermosyphons. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2019, vol. 141, pp. 876 – 890. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2019.06.052
  6. Kloczko S., Faghri A. Experimental investigation on loop thermosyphon thermal performance with flow visualization. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2022, vol. 150, article 119312. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.119312
  7. Yu W., Gao D., Wang G. et al. A visualization study on flat plate heat pipe (FPHP). Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part A: Journal of Power and Energy, 2012, vol. 235, iss. 7, pp. 1759 – 1769. https://doi.org/10.1177/0957650921990221
  8. Seo D., Shim J., Shin D. H. et al. Dropwise condensation of acetone and ethanol for a high-performance lubricant-impregnated thermosyphon. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2021, vol. 181, article 121871. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.121871.
  9. Seo D., Park J., Shim J. et al. Effects and limitations of superhydrophobic surfaces on the heat transfer performance of a two-phase closed thermosyphon. International Journal of Heat and Mass Transfer, 2012, vol. 176, article 121446. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2021.121446.
  10. Kim Y., Shin D. H., Kim J. S. et al. Boiling and condensation heat transfer of inclined two-phase closed thermosyphon with various filling ratios. Applied Thermal Engineering, 2018, vol. 145, pp. 328 – 342. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2018.09.037
  11. Kim J. S., Kim Y., Shin D. H. et al. Heat transfer and flow visualization of a two-phase closed thermosiphon using water, acetone, and HFE7100. Applied Thermal Engineering, 2021, vol. 187, article 116571. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2021.116571.
  12. Nikolaenko Yu. E., Pekur D. V., Kravets V. Yu. et al. Study on the performance of the low-cost cooling system for transmit/receive module and broadening the exploitative capabilities of the system using gravity heat pipes. ASME. Journal of Thermal Science and Engineering Applications, 2022, vol. 14, iss. 12, article 121001. https://doi.org/10.1115/1.4054812
  13. Nikolaenko Yu. E., Pis'mennyi E. N., Pekur D. V. et al. The efficiency of using simple heat pipes with a relatively low thermal conductivity for cooling transmit/receive modules. Applied Thermal Engineering, 2023, article 121512. https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2023.121512