Попов, Игорь Александрович. Гидродинамика и теплообмен в пористых теплообменных элементах и аппаратах. Интенсификация теплообмена : монография

Гидродинамика и теплообмен в пориотых теплообменных элементах и аппаратах через каркас внутрь проницаемой матрицы и затем поглощается потоком теплоносителя за счет интенсивного внутрипорового теплообмена. Порис­ тый заполнитель должен иметь высокую теплопроводность и идеальные те­ пловой и механический контакты со стенкой. Рис. 1.10. Жидкостный ракетных двигатель, стенки горловины 1 сопла кото­ рого охлаждаются компонентом топлива, прокачиваемого через пористую вставку 2 Этот метод интенсификации позволяет с помощью однофазного теп­ лоносителя охла>1сдать сплошную стенку, подверженную воздействию больших тепловых потоков, например, при конвективном охлаждении сте­ нок ракетных двигателей (рис.1.10) и лопаток газовых турбин (рис.1.11), элементов электронной аппаратуры и других теплонапряженных устройств. В частности, за счет охлаждения прокачкой воды через проницаемую под­ ложку может быть обеспечена надежная работа лазерного отражателя (рис.1.12). Такой способ охлаждения в настоящее время - единственный при малых размерах или сложной форме нагреваемых конструкций, в кото­ рых невозможно выполнить каналы для охладителя. Например, лопатки ма­ лых газовых турбин ракетных двигателей с максимальной толшиной про­ филя порядка 3 мм, хордой около 2 см и длиной от 1 до 2 см обычно не ох­ лаждаются, что ограничивает температуру газового потока и эффективность таких турбин. Изготовление лопаток из волокнистого металла 1 (рис. 1.11а), покрытого снаружи тонким герметичным слоем керамики 2 и охлаждаемого продольным потоком газа, вытекающего через вершину, позволяет снять эти ограничения. Наибольшее распространение для технологических СОг-лазеров по­ лучили металлические зеркала с системами активного (вынужденного) ох­ лаждения многоканального типа (рис.1.12). Простейшие конструкции таких зеркал схематично показаны на рис.1.13. Применяют сетчатые металлы и структуры в виде спеченных порошков, сеток, порометаллов и т.п. [5-7]. 1 5