SU1726960A1

SU1726960A1 - Electrohydradynamic thermal tube

Info

Publication number: SU1726960A1
Application number: SU904799363A
Authority: SU
Inventors: Владимир Дмитриевич Шкилев; Виктор Васильевич Абабий
Original assignee: Кишиневский политехнический институт им.С.Лазо
Priority date: 1990-03-06
Filing date: 1990-03-06
Publication date: 1992-04-15

Abstract

Изобретение относитс к теплотехнике и может быть использовано дл охлаждени и термостабилизации источников тепла.Дл расширени функциональных возмо.чс ностей внутри корпуса на диэлектрическ11х опорах установлен кольцевой электрод, выполненный из высокотемпературной сверхпровод щей керамики. Внутри кольцевого корпуса установлена обьемнэ обмотка из электропроводного материала, соединен на с импульсным источником тока. Элек г- род выполнен из TIaCai.s ВаСизОв.^ьу или Tli,86 СаВаСиз01,8+у и покрыт диэлектрической капилл рной структурой. Корпус устройства также может быть выполнен из высокотемпературного сверхпровод щего материала. Данную трубу можно использовать как автономный источник питани . 3 з.п.ф-лы, 1 ил.The invention relates to heat engineering and can be used for cooling and thermal stabilization of heat sources. To extend the functional possibilities inside the case, an annular electrode made of high-temperature superconducting ceramics is installed on dielectric supports. Inside the ring case a volume winding is made of electrically conductive material, connected to a pulsed current source. The city is made of TIaCai.sVaSizOv. ^ Yu or Tli, 86 CaBaSiz01.8 + y and is covered with a dielectric capillary structure. The device body can also be made of high-temperature superconducting material. This pipe can be used as an autonomous power source. 3 hp ff, 1 ill.

Description

Изобретение относитс к теплотехнике, в частности к тепловым трубам.The invention relates to heat engineering, in particular to heat pipes.

Известна электрогидродинамическа теплова труба, содержаща корпус с зонами испарени и конденсации,капилл рную структуру.An electrohydrodynamic heat pipe is known, comprising a housing with evaporation and condensation zones, and a capillary structure.

Наиболее близкой к изобретению вл етс электрогидродинамическа теплова труба, содержаща тороидальный корпус, частично заполненный теплоносителем, и установленный в нем электрод.Closest to the invention, there is an electrohydrodynamic heat pipe containing a toroidal body, partially filled with a coolant, and an electrode mounted therein.

Недостатком данных тепловых труб вл етс отсутствие возможности работы некоторого времени без дополнительного внешнего источника тока, что сужает функциональные возможности устройства.The disadvantage of these heat pipes is the inability to work for some time without an additional external current source, which reduces the functionality of the device.

(Л(L

частично заполненный теплоносителем, и установленный в нем электрод, электрод выполнен кольцевым из высокотемпературной сверхпровод щей керамики и установ лен на диэлектрических опорах, а в центральном отверстии корпуса дополнительно расположена обмотка из электропроводного материала, соединенна с импульсным источником тока.partially filled with a heat carrier, and an electrode installed in it, the electrode is made of annular high-temperature superconducting ceramics and is mounted on dielectric supports, and a winding of electrically conductive material connected to a pulsed current source is located in the central opening of the housing.

Электрод выполнен из TljCai.s ВаСизОв.5+у или Tli.86 CaBaCuз01,.The electrode is made of TljCai.s VaSizOv.5 + u or Tli.86 CaBaCuz01 ,.

Электрод покрыт диэлектрической капилл рной структурой.The electrode is covered with a dielectric capillary structure.

Корпус также выполнен из сверхпровод щей высокотемпературной керамики, а обмотка выполнена сьемной.The housing is also made of superconducting high-temperature ceramics, and the winding is made removable.

кольцевой электрод 2, выполненный из высокотемпературной сверхпровод щей керамики и установленный на диэлектрических спорах 3, обмотку 4 из электрического мате риала, установленную в центральном отверстии корпуса, импульсный источник 5 тока, капилл рную структуру 6, расположенную на электроде 2, капилл рную структуру 7, расположенную на корпусе 1 при его выполнении из высокотемпературной сверхпровод щей керамики.an annular electrode 2 made of high-temperature superconducting ceramics and mounted on dielectric disputes 3, a winding 4 of electrical material installed in a central opening of the housing, a pulsed current source 5, a capillary structure 6 located on the electrode 2, a capillary structure 7, located on the housing 1 when it is made of high-temperature superconducting ceramics.

Электрогидродинамическа теплова труба работает следующим образом.Electrohydrodynamic heat pipe works as follows.

Предварительно саму тепловую трубу подвергают охлаждению до такой температуры , при которой кольцевой электрод 2 и корпус 1 принимают сверхпровод щие свойства. Это обеспечиваетс за счет холодильника , расположенного с внешней стороны корпуса 1 (холодильник не показан). После этого внутри корпуса устанавливают обмотку 4 и подключают ее к импульсному источнику 5 тока. Катушка устанавливаетс так, чтобы ее витки были параллельно расположены с электродом, выполненным из сйерхпровод щей керамики. При таком расположении в последнем наводитс наибольший ток индукции.The heat pipe itself is preliminarily cooled to a temperature at which the ring electrode 2 and the housing 1 take on superconducting properties. This is provided by a refrigerator located outside the housing 1 (the refrigerator is not shown). After that, inside the case, winding 4 is installed and connected to the pulsed current source 5. The coil is set so that its turns are parallel with the electrode made of superconducting ceramics. With such an arrangement, the last induction current is induced in the latter.

При подаче импульсного тока в обмотку 4 от источника 5 по сверхпровод щему электроду 2 начинает протекать ток, который может неограниченно долго циркулировать по контуру. Отсутствие электрического сопротивлений электрода 2 позвол ет долгое врем сохран ть запас электрической энергии . Запас электрической энергии в прототипе определ етс только электрической емкостью и рассчитываетс по формуле Cu2/2. И данном решении запас электрической энергии св зан с циркул цией тока по замкнутой системе электродов и он, как минимум , на пор док больше, чем у прототипа. При отсутствии холодильника корпус 1 можно помещать в азот или гелий. Подобранный материал кольцевого электрода с температурой перехода в сверхпровод щее состо ние при 106К позвол ет использовать в качестве охладител жидкий азот.When a pulsed current is applied to the winding 4 from the source 5, a current flows through the superconducting electrode 2, which can circulate indefinitely along the circuit. The absence of electrical resistances of the electrode 2 allows for a long time to maintain a supply of electrical energy. The stock of electrical energy in the prototype is determined only by the electrical capacitance and is calculated by the formula Cu2 / 2. In this solution, the stock of electrical energy is connected with the circulation of current through a closed system of electrodes and it is at least an order of magnitude larger than that of the prototype. In the absence of a refrigerator, housing 1 can be placed in nitrogen or helium. The selected material of the ring electrode with the transition temperature to the superconducting state at 106 K allows liquid nitrogen to be used as a coolant.

После того как по электроду 2 начинает протекать ток катушку 4 снимают и теплова Tpty6a готова к-работе, В качестве теплоносител можно использовать жидкий азотAfter the current on the electrode 2 begins to flow, the coil 4 is removed and the heat Tpty6a is ready for operation. Liquid nitrogen can be used as the coolant

или гелий, которые частично заполн ют корпус 1 тепловой трубы. Подвод к зоне испарени тепло, теплоноситель испар етс и попадает в зону конденсации, где превращаетс в жидкость, котора , попада на капилл рную структуру 6 под действием электрического тока, протекающего по электроду 2, вновь попадает в зону испарени , и процесс повтор етс . Наличие диэлектрической капилл рной структуры 6 позвол ет улучшить энергетические параметры. Дл улучшени обмена теплоносителем между кольцевым электродом 2 и корпусом 1 также установлены нити 8 из диэлектрическойor helium, which partially fills the body 1 of the heat pipe. The heat supply to the evaporation zone evaporates and enters the condensation zone, where it turns into a liquid, which, falling on the capillary structure 6 under the action of an electric current flowing through electrode 2, again enters the evaporation zone, and the process is repeated. The presence of a dielectric capillary structure 6 makes it possible to improve the energy parameters. To improve the exchange of coolant between the ring electrode 2 and the housing 1, filaments 8 of dielectric

капилл рной структуры. При выполнении корпуса 1 из высокотемпературной сверхпровод щей керамики диэлектрическа капилл рна структура 7 позвол ет также переносить теплоноситель.capillary structure. When the body 1 is made of high-temperature superconducting ceramics, the dielectric capillary structure 7 also makes it possible to transfer the coolant.

Предлагаемую тепловую трубу можно использовать как автономный источник питани дл автономных установок, в частности средств перемещени . Дл сн ти электрической энергии с тепловой трубы достаточно внутрь корпуса установить обмотку , замкнутую на потребитель.The proposed heat pipe can be used as an autonomous power source for autonomous installations, in particular means of transport. To remove electrical energy from the heat pipe, it is enough to install a winding in the enclosure closed to the consumer.

Claims

1. Electrohydrodynamic heat pipe containing a toroidal body,

partially filled with a heat carrier, and an electrode installed in it, characterized in that, in order to expand its functionality, the electrode is made of high-temperature superconducting ceramics annular and mounted on dielectric supports, and an electrical wire is located in the central opening of the housing; jro material connected to

pulse current source

2. Pipe POP.1, differing from the fact that the electrode is made of TIzCai.s BaCizOa.B + y or Th.ee Ca BaCu30i, & fy.

3. A pipe according to claim 1, wherein the electrode is provided with a capillary structure made of a dielectric material.

4. The pipe according to Claim. 1, clause 1

that the body is made of superconducting high-temperature ceramics, and the winding is made removable.