Selecció i disseny de fluids de treball i materials de carcassa
Deixa un missatge
Selecció i disseny de fluids de treball i materials de carcassa
Selecció del fluid de treball
Un bon fluid de treball ha de tenir les propietats següents: ① alta capacitat de transferència de calor; ② Pressió de vapor saturat moderada durant el treball; ③ Capaç de compatibilitat a llarg termini amb materials de nucli i carcassa, amb una composició química estable i sense descomposició; ④ Alta conductivitat tèrmica i bon rendiment de humectació. L'elecció del fluid de treball depèn dels requisits d'ús.
Mitjançant l'ús de diferents fluids de treball, els tubs de calor poden funcionar en un rang de temperatures extremadament ampli. Segons el rang de temperatura, els tubs de calor es poden dividir en tubs de calor de baixa temperatura, temperatura mitjana i alta temperatura. Tub de calor de baixa temperatura es refereix a un tub de calor amb un interval de temperatura de treball de 4-200K. L'ús d'heli com a fluid de treball pot funcionar a 4K. L'hidrogen i el neó es poden utilitzar en el rang de 20-30K. Si la temperatura és més alta, els fluids de treball disponibles són nitrogen i oxigen. Els fluids de treball utilitzats habitualment en el rang de 100-200K inclouen metà, etan, F-13, etc. La característica dels fluids de treball a baixa temperatura és que els seus coeficients de transmissió són tots molt petits i el seu augment capil·lar. els coeficients també són molt petits. Són compatibles amb materials d'enginyeria generals, però quan s'utilitza hidrogen com a fluid de treball, s'ha de prestar atenció al problema de fragilitat de l'hidrogen (corrosió) dels materials. Molts fluids de treball a baixa temperatura són inflamables i explosius i, quan s'emmagatzemen a temperatura ambient, es troben en un estat supercrític amb alta pressió. Per tant, s'han de prendre precaucions de seguretat quan s'utilitzen. El tub de calor de temperatura mitjana es refereix a un tub de calor que funciona dins del rang de 200-700K. Aquest és el tipus de tub de calor més utilitzat fins ara. Dins d'aquest rang de temperatura, l'aigua té el millor rendiment tèrmic i es pot utilitzar a temperatures que oscil·len entre els 350 i els 500K. El desavantatge és que és incompatible amb materials d'enginyeria d'ús habitual com l'alumini i l'acer, i només pot ser compatible amb el coure durant molt de temps. A més, el seu alt punt de solidificació limita el seu ús. No obstant això, en els darrers anys, s'ha avançat en l'aspecte de la compatibilitat de la fase aigua de l'acer gràcies a una àmplia investigació; Les canonades de calor d'acer/aigua s'han utilitzat àmpliament en la recuperació de calor residual. En el rang de 200-350K per a sistemes de control de temperatura i aire condicionat de les naus espacials, el millor fluid de treball és l'amoníac, que només té un rendiment tèrmic després de l'aigua. A més, pot ser compatible a llarg termini amb materials d'enginyeria com l'alumini i l'acer, i té un baix punt de solidificació, el que el fa molt utilitzat en satèl·lits i naus espacials. L'acetona i el metanol es poden utilitzar en el rang de 300-400K, amb una pressió de vapor més baixa que l'amoníac, i es poden utilitzar a temperatures més altes en comparació amb l'amoníac. Especialment el metanol, el seu rendiment tèrmic és el segon només per darrere de l'amoníac i té una bona sensibilitat de control, el que el fa molt útil en tubs de calor controlats per gas.
Www.superbheater.com
