Фізичні процеси теплообміну при мініатюризації випарно-конденсаційних систем термостабілізації

Розроблено нову комплексну математичну модель процесів теплообміну в умовах зменшення внутрішнього простору випарно-конденсаційних систем (мініатюрних теплових труб, термосифонів і пульсуючих капілярних теплових труб). В результаті проведеного аналізу системи диференціальних рівнянь і умов однозначності методом теорії подібності отримано критерійну залежність, яку можна використовувати при розрахунку теплопередавальної здатності мініатюрних теплових труб. На основі теоретичного дослідження гідравлічних характеристик течії парової фази в мініатюрних теплових трубах при сумірних товщині капілярної структури і діаметрі парового простору показано суттєву зміну режимів течії пари. На основі теоретичного дослідження гідравлічних характеристик течії парової фази в мініатюрних теплових трубах при співвідношенні товщини капілярної структури и діаметра парового простору показано суттєву зміну режимів течії пари. Показано, що перехід від ламінарного режиму течії до турбулентного проходить при зменшених значеннях числа Рейнольдса. Встановлено взаємний вплив товщини шару витіснення, діаметра парового простору і товщини капілярної структури на тепловіддачу в зоні нагріву мініатюрних теплових труб. На основі візуальних кінематографічних досліджень в термосифонах та пульсаційних капілярних теплових трубах з різними типами теплоносіїв (ординарні теплоносії та нанорідини) отримано нові дані по гідравлічним характеристикам процесів, що відбуваються в період передачі теплової енергії від зони нагріву до зони конденсації. Проведені ресурсні випробування мініатюрних термосифонів і теплових труб, які показали здатність довготривалої передачі теплоти в умовах напруженої температурної експлуатації. В результаті дослідження теплопередаючих характеристик мініатюрних теплових труб, термосифонів та пульсуючих капілярних теплових труб отримано нові залежності коефіцієнтів тепловіддачі в зонах теплообміну від теплового потоку. Визначено критерійні залежності для розрахунку інтенсивності процесів тепловіддачі в зонах підводу теплоти у мініатюрних теплових трубах і термосифонах. Надано методику розрахунку мініатюрних теплових труб та рекомендації для створення сучасних систем охолодження з високими теплопередаючими характеристиками.