База данных применения химических эффектов
основана на ТРИЗ (теория решения изобретательских задач)

На главную страницу | О проекте | Контакты

Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Испарительные теплообменники могут быть вдвое меньше

Архивы новостей:
2008 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год: январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь

Испарительные теплообменники могут быть вдвое меньше

Обычно при испарительном охлаждении теплообменник должен иметь довольно внушительные размеры (как, например, в градирнях ТЭС или АЭС). Исследователи из Массачусетского технологического института (США) обнаружили, что теплообменники с необычными формами поверхности позволяют вдвое снизить габариты устройства.

Охлаждающие системы испарительного типа распространены повсеместно, от кондиционирования помещений в районах с сухим климатом до охлаждения теплоносителей электростанций и сжиженного природного газа, перевозимого танкерами. Учёные из МТИ рассматривали перспективы такого охлаждения для серверов, когда наткнулись на любопытную закономерность. Оказалось, почти как в случае воздушного охлаждения, что выступы любой формы повышают теплообменную способность стенок каналов с испаряющейся жидкостью.

Для электроники использовались маленькие неровности, в микромасштабе. Но, по словам разработчиков, сходный подход применим даже в градирнях электростанций, просто нужно увеличить размеры неровностей

Для электроники использовались маленькие неровности, в микромасштабе. Но, по словам разработчиков, сходный подход применим даже в градирнях электростанций, просто нужно увеличить размеры неровностей.
(Фото Kuang-Han Chu et al, Applied Physics Letters.)


Исследователи объясняют ситуацию так. Ранее в моделях предполагалась, что тепло распространяется в воде до того, как она закипает. В действительности при больших объёмах отводимого тепла жидкость на стенках теплообменника закипает раньше, чем успевает отдать тепло окружающей воде. Она образует пузырёк пара, который поднимается со дна и испаряется с поверхности жидкости. Но при высокой интенсивности теплоотвода за это время на дне теплообменника образуется ещё один пузырёк, занимающий то же место, и такая картина становится перманентной. Пар имеет радикально меньшую теплопроводность и теплоёмкость, чем сама вода, и эффективность теплообменников резко падает.

Так вот, неровности позволяют пузырькам, предпочитающим передвигаться вдоль твёрдой поверхности, быстрее подниматься вверх, резко повышая эффективность теплообмена.

Использовав микронеровности (а не нанонеровности, нанесение которых усложнило бы производство теплообменников) разных форм, исследователи подобрали в итоге такую, что позволила вдовое повысить теплоотдачу для обменников испарительного охлаждения. По оценкам, в перспективе это позволит не только упростить и удешевить системы жидкостного охлаждения суперкомпьютеров и серверов, но и серьёзнейшим образом уменьшить размеры градирен электростанций, снизив при этом их стоимость.

Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Physics Letters.

Источник: http://science.compulenta.ru
09.07.2012 18:45




dace.ru © 2005-2018 гг.