Таким образом, математическое описание теплообмена в системе ИВЭП - ТТ удалось свести к дифференциальным уравнениям нестационарной теплопроводности для четырех слоев одномерной модели ТТ с граничным условием в зоне контакта (при л;=0) в виде уравнения теплового баланса для ИВЭП, решение которых вместе с граничными условиями (6) ... (10) осуществляетсяклас сическим методом сеток с использованием ЭВМ.

Точность решения задачи в значительной мере зависит от способа вычисления параметров капиллярной структуры конкретных конструкций тепловых труб.

Для сеточных фитилей из нержавеющей стали использовали следующие соотношения:

Игс-ЬИгт 30 + зт

Ргсгс + РгтИгт р Рзсзс + РзтИзт .

тс + т Изс-Низт

где = ас . §2 = 8 д - . 8 - ат .

т - масса отдельных составляющих конструкции КС; индексы с и т означают сетка и теплоноситель соответственно.

В качестве примера приведем решение одного из вариантов поставленной задачи на БЭСМ-б для следующих исходных параметров ИВЭП:

Р = 15 Вт; 5ивэп= 1,46.10- м; Уивэп= 5,78-Ю м; 5конт = 5и = 1,285.10- м-Sk=5,4.10- м; ;? = 0,5.10- м-К/Вт; а, = 10 ВтК К; сп = 5000 Дж/кг К; Ривэп==3500 кг/м . Отсюда <7изэп = Я/5 = 11674 Вт-

8 = Уивэп /5и 4,5 10- м, /га = 5ивэп/5и = 1,139.

Параметры ТТ (материал корпуса ТТ и капиллярной структуры - сетки - нержавеющая сталь 1Х18Н10Т):

Си=Ск=С1=С4=502 Дж/кг-К; Си*=Ск*==С2=Сз=14бЗ Дж/кг-К; Ри=рк=р1=р4=7800 кг/м; 15* 227

Рис. 3. Результаты расчета нестационарного теплового режима источника вторичного электропитания, полученные численным методом: -гивэп-. 2-Г ;

250 Г,с

Ри*=рк*=

=р2=рз=6000 кг/м

би=бк=б1=б4=0,5-10-з м;

биФ=б Ф=б2=бз=0,22-10-з м;

Я =Як=13 Вт/мК; ЯиФ=Я Ф=1,07 Вт/мК;

ак=80 Вт/мК; Гс=293 К.

На рис. 3 приведены результаты расчетов численным методом для приведенных исходных данных системы ИВЭП -ТТ, на котором изображены зависимости изменения средних массовых температур ИВЭП на поверхности участка испарения в зоне контакта с ИВЭП (Ги а;=о) и на наружной поверхности участка конденсации (Гкдг=г), отражающие типичную картину разогрева системы.

По результатам расчета с помощью численного метода определяется также, какая доля рассеиваемой ИВЭП мощности непосредственно отводится к ТТ, что необходимо знать при выборе параметров самой ТТ, предназначенной для работы в данной системе. В нащем случае мощностью, отводимая ТТ, в зависимости от времени определяется из выражения (1):

Qtt = <7тт>5и = (Тивэп - 1=,) =

= Р - ао5ивэп (Гивэп - - (СрУ)ивэ

ИВЭП

На рис. 4 приведены результаты расчета, из которого видно, как распределяется тепловой баланс системы ИВЭП - ТТ во времени.

Когда массой и теплоемкостью, а также теплообменом ИВЭП с окружающей средой можно пренебречь по сравнению с параметрами ТТ(£р5)ивэп нас-*О,то часто 228

Рис. 4. Результаты расчета теплового режима системы ИВЭП-ТТ, полученные численным методом: Qtt-тепловой поток, поглощенный массой ИВЭП; Qtт-ср - тепловой поток, отводимый непосредственно через ТТ в окружающую среду;

ивэп - тепловой поток, поглощенный массой ИВЭП; Сивэп-ср -тепловой поток, отводимый с поверхности ИВЭП в окружающую среду

5000

/00 150 200 Г, С

при Практических расчетах теплового режима элементов ИВЭП можно получить аналитическое решение поставленной задачи.

Для получения аналитического решения используем метод мгновенного регулярного режима (2). При этом учтем особенность постановки задачи, заключающейся в различии в удельной массе, площадях и удельных тепловых потоках на границах слоев ТТ.

На рис. 5 приведена тепловая модель системы для случая, когда величина (срЗ)ивэп не учитывается.

Введем следующие обозначения:

Т5 = Тк\х=г; <7i, <72, <7з, <74, <75 - значения температур и удельных тепловых потоков на границах слоев ТТ в текущий момент времени т(1=<7и = Р/5и=соп81);

Рис. 5. Тепловая 1модель системы ИВЭП-ТТ без учета массовой теплоемкости элементов ИВЭП