Физические процессы теплообмена при миниатюризации испарительно-конденсационных систем термостабилизации

Разработано новую комплексную математическую модель процессов теплообмена в условиях уменьшения внутреннего пространства испарительно-конденсационних систем (миниатюрных тепловых труб, термосифонов и пульсационных капиллярных тепловых труб). В результате проведенного анализа системы дифференциальных уравнений и усло-вий однозначности методом теории подобия получена критериальная зависимость, кото-рую можно использовать при расчете теплопередающей способности миниатюрных теп-ловых труб. На основе теоретического исследования гидравлических характеристик тече-ния паровой фазы в миниатюрных тепловых трубах при соизмеримых толщин капилляр-ной структуры и диаметра парового пространства показано существенное изменение ре-жимов течения пара. Показано, что переход от ламинарного режима течения к турбулент-ному проходит при пониженных значениях числа Рейнольдса. Установлено взаимное влияние толщины слоя вытеснения, диаметра парового пространства и толщины капил-лярной структуры на теплоотдачу в зоне нагрева миниатюрных тепловых труб. На основе визуальных кинематографических исследований в термосифонах и пульсационных капиллярных тепловых трубах с разными типами теплоносителей (ординарные теплоносители и наножидкости) получены новые данные по гидравлическим характеристикам процессов, которые происходят в период передачи тепловой энергии от зоны нагрева до зоны конденсации. Проведены ресурсные испытания миниатюрных термосифонов и тепловых труб, которые показали способность длительной передачи теплоты в условиях напряженной температурной эксплуатации. В результате исследования теплопередающих характеристик миниатюрных тепловых труб, термосифонов и пульсационных капиллярных тепловых труб получены новые зависимости коэффициентов теплоотдачи в зонах теплообмена от теплового потока. Определены критериальные зависимости для расчета интенсивности процессов теплоотдачи в зонах подвода теплоты в миниатюрных тепловых трубах и термосифонах. Представлена методика расчета миниатюрных тепловых труб и рекомендации для создания современных систем охлаждения с высокими теплопередающими ха-рактеристиками.