Varmerør , varmerør , varmerør ( eng. varmerør ) - et element i et varmevekslingssystem, hvis funktionsprincip er baseret på det faktum, at i lukkede rør lavet af varmeledende metal (for eksempel kobber ) og andre materialer er der en lavtkogende væske . Varmeoverførsel sker på grund af det faktum, at væsken fordamper i den varme ende af røret, absorberer fordampningsvarmen og kondenserer i den kolde ende, hvorfra den bevæger sig tilbage til den varme ende.
Der findes to typer varmerør: glatvæggede og med porøs belægning på indersiden. I glatvæggede rør vender den kondenserede væske tilbage til fordampningszonen alene under påvirkning af tyngdekraften - med andre ord vil et sådant rør kun fungere i en position, hvor kondensationszonen er over fordampningszonen, og væsken har evnen til at at dræne ind i fordampningszonen. Varmerør med fyldstof (væger, keramik osv.) Kan arbejde i næsten enhver position, da væsken vender tilbage til fordampningszonen gennem sine porer under påvirkning af kapillærkræfter , og tyngdekraften spiller en ubetydelig rolle i denne proces.
Varmerørsmaterialer og kølemidler vælges baseret på anvendelsesforhold, fra flydende helium til ultralave temperaturer til kviksølv og endda indium til højtemperaturapplikationer. Imidlertid bruger de fleste moderne rør ammoniak , vand , methanol og ethanol som deres arbejdsvæske .
Det grundlæggende princip for drift af varmerør ved hjælp af tyngdekraften (de såkaldte tofasede termosyfoner ) går tilbage til dampens tidsalder. Moderne koncepter, der bruger kapillæreffekten i varmerør, blev foreslået af RS Gaugler fra General Motors i 1942 ( patent US2448261A [1] ) [2] . Fordelene ved kapillærsystemer blev også uafhængigt udviklet og demonstreret af George Grover fra Los Alamos National Laboratory i 1963 og efterfølgende offentliggjort i Journal of Applied Physics .
| Stof | fra, K | til, K |
|---|---|---|
| Helium, flydende | 2 | fire |
| Vand | 298 | 573 |
| ethanol | 273 | 403 |
| methanol | 283 | 403 |
| Ammoniak | 213 | 373 |
| Merkur | 523 | 923 |
| Natrium | 873 | 1473 |
| Indium | 2000 | 3000 |
De har et begrænset effektivt anvendelsesområde. Hvis designtemperaturen overskrides, kan al kølevæsken blive til damp, hvilket vil føre til et katastrofalt fald i rørets termiske ledningsevne (op til 1/80). Omvendt, ved utilstrækkelig temperatur, fordamper væsken dårligt.
Samme princip bruges i lejrovne.
Rør bruges med succes i varme-, ventilations- og klimaanlæg (HVAC) , især i luftgenvindingssystemer , når luften, der fjernes fra rummet, udveksler varme med frisk luft, der kommer fra gaden. Producenter af sådanne systemer hævder deres effektivitet på niveauet 75%.
Termorørs kompakthed og effektivitet er årsagen til deres brede anvendelse inden for rumteknologi . Samtidig er det nødvendigt at tage højde for sådanne træk ved arbejde i rummet som: mikrogravitation , energidissipation kun på grund af stråling, begrænset elektrisk effekt, i forbindelse med hvilken der foretrækkes passive systemer, lang levetid, pga. umuligheden (eller ekstrem begrænsning) af vedligeholdelse.