Система обеспечения теплового режима космического аппарата. Расчет характеристик систем обеспечения теплового режима космических аппаратов, страница 22

Для обеспечения более плотного прилегания сеток или ткани к стенке используют распорные кольца, а при высоких температурах - пружины из тугоплавких материалов. В некоторых случаях используется протяжка сквозь трубу шарика, уплотняющего слои сетки. Можно приваривать сетки к стенке точечной или диффузионной сваркой, а также припаивать их или спекать со стенкой.

Рыхлые или спеченные пористые засыпки принципиально мало отличаются от тканевых или сеточных фитилей и также широко используются в тепловых трубах. Стабильными капиллярными характеристиками обладают металловолокнистые фитили, разработанные специально для использования в тепловых трубах. Такие фитили могут иметь высокую объемную пористость.

Т а б л и ц а  3.1

Тип фитиля (см. рис.3.6)	Температурный интервал*
Простой: Сеточный (а) Спеченный (б) Канавочный (в) Пластинчатый (г) Гофрированный (д) Заполняемая артерия (нетуннельная) (е)	к, у к, у к, у, с к, у, с к, у, с к, у, с
Составной: канавки, покрытые сеткой (ж) кольцевой канал (з) цокольная артерия (и) спиральная артерия (к) туннельный фитиль (л) модульная артерия (м) артериальныйпластинчатый       фитиль (н)	Только для жидких металлов к, у, с к, у, с к, у, с к, у, с к, у, с

* к - вблизи комнатных температур (35…200 К), у - умеренно криогенные температуры (200…80 К), с - существенно криогенные температуры (<80 К).

Механически стабильной капиллярной структурой, применяемой как для низко-, так и для высокотемпературных тепловых труб, являются продольные канавки в корпусе трубы. Канавки выполняются прямоугольного, трапецеидального, треугольного или овального сечения. Некоторая завальцовка краев канавки позволяет уменьшить взаимодействие жидкости с паром, а также увеличить развиваемое капиллярное давление.

Изготовление канавок может осуществляться на внутренней поверхности корпуса трубы протяжкой, фрезерованием, штамповкой, гофрированием, вытравливанием и другими способами. Канавки могут быть получены посредством набора продольных пластинок, скрепленных кольцами и помещенных внутри корпуса тепловой трубы или путем приваривания к корпусу гофрированной фольги. Если корпус трубы выполняется методом осаждения металла (например, вольфрама) из газовой фазы, то канавки удобно изготавливать непосредственно в корпусе. Простой в изготовлении и близкой по своим свойствам к канавочной является структура из гофрированной сетки. В низкотемпературных тепловых трубах упругих сил сетчатой гофры достаточно, чтобы она плотно удерживалась внутри корпуса. Такая структура легко может быть изготовлена многоканальной (т.е. имеющей каналы различных гидравлических диаметров), что уменьшает чувствительность к недозаправке теплоносителем.

Стремление уменьшить температурные перепады на стенке и более эффективно использовать центральную часть трубы привело к использованию в низкотемпературных тепловых трубах фитилей, в которых капиллярная структура в виде артерии вынесена в паровой канал. Это, в частности, пластинчатый или шнековый фитили.

Тепловые трубы с составными фитилями позволяют переносить большие количества тепла, так как эти фитили обеспечивают высокий капиллярный напор и малое гидравлическое сопротивление при течении жидкости. Мелкопористые экраны на поверхности фитиля уменьшают торможение жидкости встречным потоком пара.

Для низкотемпературных и, прежде всего, криогенных тепловых труб, у которых теплоносители обладают плохими в отношении заполняемости и теплопереноса свойствами, разработано несколько оригинальных конструкций артериальных фитилей.

На рис.3.7а представлена схема так называемой спиральной артерии. На центральный стержень по спирали с зазором, центрируемым с помощью проволочных прокладок, наматывается мелкая сетка.

Рис.3.7. Фитили с центральной артерией: