Niedertemperatur-Wärmerohre stellen ein Grundelement der Wärmeversorgungssysteme von kosmischen Apparaten mit großen Zukunftsaussichten dar. Die Vorhersage der Wärmerohrkennwerte hinsichtlich der Intensität des Wärmetransportes erfolgt heute vorzugsweise auf der Basis einer Verallgemeinerung von Versuchsdaten. Ziel der vorliegenden Arbeit ist die mathematische Modellierung des Wärme- und Stoffaustausches in Niedertemperatur-Wärmerohren für stationäre Betriebszustände unter Berücksichtigung einer örtlichen Wärmeabstrahlung an der Außenkontur der Wärmerohre. Betrachtet wird das Temperaturfeld in einem Metallhohlzylinder, an dessen Innenfläche sich ein flüssiges Kältemittel unter der Wirkung von Oberflächenspannungskräften bewegt. Das Gleichungssystem, welches den Wärme- und Stoffaustausch in einem zylindrischen Koordinatensystem mit einer Symmetrieachse beschreibt, die mit der Symmetrieachse des Wärmerohres zusammenfällt, enthält die Gleichung der Erhaltung der Masse, die Impuls- und die Energiegleichung für die flüssige und dampfförmige Phase des Kältemittels sowie die Wärmeleitungsgleichung für das Gehäuse des Wärmerohres. Die hydrodynamische und die thermische Aufgabe für die Dampfphase des Kältemittels wurden im Rahmen eines Modelles der laminaren Grenzschicht gelöst. Erhalten wurden Verteilungen der Geschwindigkeiten, des Druckes und der Temperaturen im Wärmerohr. Die Ergebnisse können bei der Analyse der Effektivität und der Leistung von Niedertemperatur-Wärmerohren verwendet werden.
Numerische Modellierung des Wärme- und Stoffaustausches in einem Niedertemperatur-Wärmerohr
Titel russisch
Inzenerno-Fiziceskij Zhurnal ; 75 , 4 ; 58-64
2002
7 Seiten, 8 Bilder, 10 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Russisch
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