Ссылка для цитирования: Шарков А.В. Кораблев В.А. Герасютенко В.В. Система охлаждения на основе тепловой трубы с устройством поглощения теплоты от мощных источников // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 1. С. 133–139. doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-1-133-139
Аннотация
Предмет исследования.Предложена система охлаждения, основанная на применении тепловой трубы с устройством поглощения теплоты от мощных источников – тепловым аккумулятором. Метод. Принцип работы теплового аккумулятора на основе фазовых переходов рабочего вещества заключается в том, что тепловая энергия расходуется на плавление рабочего вещества и частично отводится в окружающую среду. Для проведения исследований была собрана экспериментальная установка. Тепловая труба, использованная в эксперименте, снабжена плоскими фланцами, между ними устанавливался тепловой аккумулятор. В качестве плавящегося вещества в тепловом аккумуляторе использовалась стеариновая кислота. Основные результаты. Вработе исследованыхарактеристики системы охлаждения на основе тепловой трубы с аккумулятором теплоты. Получена зависимость теплового сопротивления тепловой трубы и радиатора от подводимой мощности. Проведено сравнение зависимости температуры основания охлаждаемого объекта от времени в условиях, когда тепловая труба оснащена тепловым аккумулятором, и без него. На основании полученных результатов было определено время, в течение которого тепловой аккумулятор способен обеспечить тепловой режим тепловыделяющего объекта. Практическая значимость. Тепловой аккумулятор, примененный в разработанной системе охлаждения, обладает высокой теплотой фазовых переходов. Такие тепловые аккумуляторы предназначены для работы в условиях тепловыделений прибора, носящих импульсный или периодический характер. Применение теплового аккумулятора в системе охлаждения позволит уменьшить размеры радиатора, снизить амплитуду колебаний температуры охлаждаемого объекта и тем самым повысить надежность его работы.
Ключевые слова: система охлаждения, тепловой аккумулятор, тепловая труба, прибор электроники, тепловой режим, радиоэлектронная аппаратура
Список литературы
1. Reay D.A., Kew P.A. Heat Pipes: Theory, Design and Application. 6th ed. Elsevier, 2014. 374 p.
2. Fahgiri A. Heat pipes: review, opportunities and challenges // Frontiers in Heat Pipes. 2014. V. 5. P. 1–48. doi: 10.5098/fhp.5.1
3. Khairnasov S., Naumova A. Heat pipes application in electronics thermal control systems // Frontiers in Heat Pipes. 2015. V. 6. 14 p. doi: 10.5098/fhp.6.6
4. Алексеев В.А. Охлаждение радиоэлектронной аппаратуры с использованием плавящихся веществ. М.: Энергия, 1975. 88 с.
5. Васильев Е.Н., Деревянко В.А., Чеботарев В.Е. Тепловой аккумулятор для системы терморегулирования мощных блоков радиоэлектронной аппаратуры кратковременного действия // Вестник СибГАУ. 2016. Т. 17. № 4. С. 930–935.
6. Кукина Г.В., Пронин Ю.С., Мишин Г.С., Лелюшкин Н.В. Экспериментальные исследования системы терморегулирования приборов космического аппарата с тепловым аккумулятором // Двойные технологии. 2014. № 2 (67). С. 71–75.
7. Трифонов Г.И., Дюдин А.Е., Привалов А.С. Тепловой аккумулятор. Патент РФ №2011931. Заявл. 30.04.1994.
8. Лукс А.Л., Матвеев А.Г. Анализ основных расчетных и экспериментальных теплофизических характеристик аммиачных тепловых труб повышенной тепловой проводимости из алюминиевых сплавов // Вестник Самарского университета. Естественнонаучная серия. 2008. № 3. С. 331–357.
9. Хайрнасов С.М., Рассамакин Б.М., Рассамакин А.Б. Применение алюминиевых тепловых труб в системах охлаждения радиоэлектронной аппаратуры // Современные информационные и электронные технологии. 2014. Т. 2. № 15. С. 8–11.
10. Бабаев Б.Д. Разработка и исследование энергосистем на основе возобновляемых источников с фазопереходным аккумулированием тепла: дис. … докт. техн. наук. Махачкала, 2016. 345 с.
11. Алексеев В.А., Карабин А.Е. Новый тип тепловых аккумуляторов для охлаждения радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов // Труды МАИ. 2011. № 49. С. 36.
12. Рассолов О.Г., Гончаров К.А., Антонов В.А., Алексеев В.А. Сотовая панель с тепловыми трубами и теплоаккумулирующим материалом // Решетневские чтения. 2009. Т. 1. № 13. С. 70–71.
13. Зыков А.П. Энергосбережение в теплоэнергетике и теплотехнологиях: конспект лекций. М.: МИИТ, 2011. 114 с.
14. Алексеев В.А., Чукин В.Ф. Теплоаккумулирующее устройство. Патент РФ №2306494. Опубл. 20.09.2007.
15. Россихин Н.А. Методические указания по проектированию аккумуляторов теплоты на фазовых переходах (капсульного типа). М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010. 35 c.
16. Доценко С.П., Данилин В.Н., Марцинковский А.В. Теплоаккумулирующие свойства н-парафинов, жирных кислот и многокомпонентных систем на их основе // Физико-химический анализ свойств многокомпонентных систем. 2003. № 1. С. 12.
17. Дульнев Г.Н., Беляков А.П. Тепловые трубы в электронных системах стабилизации температуры. М.: Радио и связь, 1985. 96 с.
