Darba šķidruma un čaulas materiālu izvēle un projektēšana

Darba šķidruma un čaulas materiālu izvēle un projektēšana

Darba šķidruma izvēle

Labam darba šķidrumam jābūt ar šādām īpašībām: ① augsta siltuma pārneses spēja; ② Mērens piesātināta tvaika spiediens darba laikā; ③ spēj ilgstoši saderēt ar serdes un apvalka materiāliem, ar stabilu ķīmisko sastāvu un nesadalās; ④ Augsta siltumvadītspēja un laba mitrināšanas veiktspēja. Darba šķidruma izvēle ir atkarīga no lietošanas prasībām.

Izmantojot dažādus darba šķidrumus, siltuma caurules var darboties ārkārtīgi plašā temperatūras diapazonā. Pēc temperatūras diapazona siltuma caurules var iedalīt zemas temperatūras, vidējas temperatūras un augstas temperatūras siltuma caurulēs. Zemas temperatūras siltuma caurule attiecas uz siltuma cauruli ar darba temperatūras diapazonu 4-200K. Izmantojot hēliju kā darba šķidrumu, var strādāt ar 4K. Ūdeņradi un neonu var izmantot diapazonā 20-30K. Ja temperatūra ir augstāka, pieejamie darba šķidrumi ir slāpeklis un skābeklis. Parasti lietotie darba šķidrumi 100-200K diapazonā ir metāns, etāns, F-13 utt. Zemas temperatūras darba šķidrumu īpašība ir tāda, ka visu to transmisijas koeficienti ir ļoti mazi un kapilārais pieaugums. arī koeficienti ir ļoti mazi. Tie ir savietojami ar vispārējiem inženiertehniskajiem materiāliem, bet, izmantojot ūdeņradi kā darba šķidrumu, jāpievērš uzmanība materiālu trausluma (korozijas) problēmai no ūdeņraža. Daudzi zemas temperatūras darba šķidrumi ir uzliesmojoši un sprādzienbīstami, un, uzglabājot istabas temperatūrā, tie atrodas superkritiskā stāvoklī ar augstu spiedienu. Tāpēc, tos lietojot, jāievēro drošības pasākumi. Vidējas temperatūras siltuma caurule attiecas uz siltuma cauruli, kas darbojas 200-700K diapazonā. Šis ir līdz šim visplašāk izmantotais siltuma cauruļu veids. Šajā temperatūras diapazonā ūdenim ir vislabākie siltuma rādītāji, un to var izmantot temperatūrā no 350 līdz 500 K. Trūkums ir tāds, ka tas nav saderīgs ar plaši izmantotiem inženiertehniskajiem materiāliem, piemēram, alumīniju un tēraudu, un var būt saderīgs tikai ar varu. Turklāt tā augstais sacietēšanas punkts ierobežo tā izmantošanu. Tomēr pēdējos gados, veicot plašus pētījumus, ir panākts progress tērauda ūdens fāzes savietojamības aspektā; Tērauda / ūdens siltuma caurules ir plaši izmantotas siltuma atgūšanā. Kosmosa kuģu temperatūras kontroles un gaisa kondicionēšanas sistēmu 200-350K diapazonā vislabākais darba šķidrums ir amonjaks, kura termiskā veiktspēja ir otrajā vietā pēc ūdens. Turklāt tas var būt ilgstoši saderīgs ar tādiem inženiertehniskiem materiāliem kā alumīnijs un tērauds, un tam ir zems sacietēšanas punkts, tāpēc to plaši izmanto satelītos un kosmosa kuģos. Acetonu un metanolu var izmantot 300-400K diapazonā ar zemāku tvaika spiedienu nekā amonjakam, un tos var izmantot augstākā temperatūrā nekā amonjaks. Īpaši metanolam, tā termiskā veiktspēja ir otrajā vietā aiz amonjaka, un tam ir laba kontroles jutība, tāpēc tas ir ļoti noderīgs ar gāzi kontrolētās siltuma caurulēs.

Www.superbheater.com