Toplovodna cijev ("heat pipe") - princip rada i primjene

Radanović, Katarina (2013) Toplovodna cijev ("heat pipe") - princip rada i primjene. Diploma thesis, Faculty of Science > Department of Physics.

[img] PDF
Restricted to Registered users only
Language: Croatian

Download (1MB)

Abstract

Vođenje topline ima važnu ulogu u najrazličitijim područjima znanosti i moderne tehnike. Iako se na prvi pogled čini da je zahtjeve za dovođenje i odvođenje topline koje postavljaju različiti objekti nemoguće realizirati ni istim, pa čak ni sličnim uređajima, zajedničko rješenje za mnoge probleme te vrste ipak postoji. Uređaj koji to omogućava zove se toplovodna cijev (eng. „heat pipe“). Ona vodi toplinu tisuće puta bolje od bilo kojeg materijala, npr. metala bakra ili srebra koji su poznati kao najbolji vodiči topline. Zato toplovodna cijev ima široku primjenu u mnogim područjima suvremene tehnike i znanosti. Princip rada toplovodne cijevi opisan je još 1942. godine u radovima R. S. Gauglera, koji je u General Motorsu radio na problemima efikasnog odvođenja topline i konstrukciji odgovarajućeg uređaja. Dvadesetak godina kasnije, 1963. godine G. M. Grover, radeći u Los Alamos Scientific Laboratory na nekim zadacima vezanim za projekte NASA-e, nezavisno je došao do principa rada toplovodne cijevi. Štoviše, Grover i suradnici napravili su, i u praksi dalje usavršili, prve primjerke toplovodnih cijevi za potrebe američkog svemirskog programa. Preteča toplovodne cijevi je uređaj poznat pod nazivom toplinski sifon. Može se reći da je to najjednostavnija izvedba toplovodne cijevi, iako analogija nije potpuna, kao što će daljnji dijelovi ovoga rada pokazati. Princip rada toplovodnog sifona je sljedeći: U dnu zatvorene cijevi nalazi se tekućina koju zagrijavamo. Para koja se stvara giba se prema vrhu cijevi, kondenzira se na njenoj hladnoj stjenci predajući joj toplinu, pa kao tekućina teče naniže zatvarajući tako ciklus. Budući da je latentna toplina kondenzacije velika, na ovaj način moguće je prenijeti značajne iznose topline uz relativno mali gradijent temperature. Uređaji koji rade na ovom principu vrlo su rasprostranjeni, ali osnovni nedostatak, koji ujedno i ograničava primjenu toplinskog sifona, je taj što se isparivač mora nalaziti niže od dijela kojem se predaje toplina da bi ukapljena tekućina zbog vlastite težine mogla teći u isparivač. Taj nedostatak, kao što će se vidjeti, pokazuje da je sličnost toplinskog sifona i toplovodne cijevi više formalne nego suštinske prirode. Toplovodna cijev sadrži i aktivni konstrukcijski element – kapilarnu strukturu – koja vraća tekućinu natrag u isparivač bez obzira na relativni položaj dijela cijevi na kojem dolazi do kondenzacije i isparivača.

Item Type: Thesis (Diploma thesis)
Keywords: toplina, topolovodne cijevi
Supervisor: Veža, Damir
Date: 12 July 2013
Number of Pages: 57
Subjects: NATURAL SCIENCES > Physics
Divisions: Faculty of Science > Department of Physics
Depositing User: Gordana Stubičan Ladešić
Date Deposited: 09 Feb 2014 18:22
Last Modified: 19 Oct 2015 13:46
URI: http://digre.pmf.unizg.hr/id/eprint/368

Actions (login required)

View Item View Item

Nema podataka za dohvacanje citata