Ядерный Российский буксир для дальнего космоса

[Shin]

А вот с этим чё делать тогда:

Вы не можете просматривать это вложение.


Вы не можете просматривать это вложение.

[cross-track]

Если, как предлагается мной, скажем приварить торцом углеродные нити к тепловой трубе, превратив ту в "ежика", то теплоотдача должна вырасти потому что путь излучения будет совпадать с направлением максимальной теплопроводности(в данном случае по оси нитей). Видели "волосатые" светильники из оптоволокна? Во-во. Далее, вообразив возможность приваривания следующих угленитей "ветвлением", т.е. в кратном количестве(к торцу одной нити привариваем торцами две/три/десять такого же, или близкого размера) можно попытаться нарастить площадь излучения.

Излучение будет "входить" через торец углеродной нити, а "выходить" как будет? Через противоположный торец?

Угу. Именно так.

Т.е. излучать будут свободные торцы, а боковые поверхности нитей практически неизлучающие?

Ну, в пределе да. Интуитивно думается, что лучшая, в разы и порядки теплопроводность и теплопередача в осевом/к торцам направлении должна сыграть свою роль.

Теплопроводность (коэфф. теплопроводности) - это только один из факторов, влияющих на процесс распространения тепла. Согласно закону Фурье, тепловой поток пропорционален коэффициенту теплопроводности и градиенту температуры. А радиальный градиент температуры может быть очень большим даже при сравнительно малых радиальных перепадах температур, т.к. радиус волокон очень мал. Поэтому волокна хорошо отдают тепло через свою боковую поверхность, в связи с чем температура вдоль волокон ощутимо падает, как это хорошо видно по ИК снимкам в работах, которые я цитировал.

[cross-track]

Не должны ярко светится концы нитей, и теория не опровергается.

Как же нет то? Продольная теплопередача волокон на порядки выше, согласно теории.

Смотрите мой ответ телекасту.

[cross-track]

А вот с этим чё делать тогда:

Вы не можете просматривать это вложение.


Вы не можете просматривать это вложение.

А что не так на графиках? Только по оси ординат - Вт/кг, а не кВт/кг, как в заголовке.

[telekast]

Если, как предлагается мной, скажем приварить торцом углеродные нити к тепловой трубе, превратив ту в "ежика", то теплоотдача должна вырасти потому что путь излучения будет совпадать с направлением максимальной теплопроводности(в данном случае по оси нитей). Видели "волосатые" светильники из оптоволокна? Во-во. Далее, вообразив возможность приваривания следующих угленитей "ветвлением", т.е. в кратном количестве(к торцу одной нити привариваем торцами две/три/десять такого же, или близкого размера) можно попытаться нарастить площадь излучения.

Излучение будет "входить" через торец углеродной нити, а "выходить" как будет? Через противоположный торец?

Угу. Именно так.

Т.е. излучать будут свободные торцы, а боковые поверхности нитей практически неизлучающие?

Ну, в пределе да. Интуитивно думается, что лучшая, в разы и порядки теплопроводность и теплопередача в осевом/к торцам направлении должна сыграть свою роль.

Теплопроводность (коэфф. теплопроводности) - это только один из факторов, влияющих на процесс распространения тепла. Согласно закону Фурье, тепловой поток пропорционален коэффициенту теплопроводности и градиенту температуры. А радиальный градиент температуры может быть очень большим даже при сравнительно малых радиальных перепадах температур, т.к. радиус волокон очень мал. Поэтому волокна хорошо отдают тепло через свою боковую поверхность, в связи с чем температура вдоль волокон ощутимо падает, как это хорошо видно по ИК снимкам в работах, которые я цитировал.

Использование углеволокна в качестве теплоизолятора противоречит Вашим словам. Именно в радиальном, боковом направлении через углеволокно тепло течет крайне неохотно.
ИМХУ

[Astro Cat]

А вот с этим чё делать тогда:

Ничего не делать. Теплопередача высокая, а излучает хорошо в углеродном волокне только его торец. То есть оно тупо переносит тепло, а надо ИЗЛУЧАТЬ. С этим, имхо, фигово. Можно, конечно, трубы метром графита обмазать и получить площадь излучения, но весить это будет... 

[Shin]

А что не так на графиках? Только по оси ординат - Вт/кг, а не кВт/кг, как в заголовке.

Да всё так. Только вроде вначале возник вопрос о преимуществах карбоновых тканей для сброса тепла. Преимущества есть, технологии нет.

[cross-track]

Если, как предлагается мной, скажем приварить торцом углеродные нити к тепловой трубе, превратив ту в "ежика", то теплоотдача должна вырасти потому что путь излучения будет совпадать с направлением максимальной теплопроводности(в данном случае по оси нитей). Видели "волосатые" светильники из оптоволокна? Во-во. Далее, вообразив возможность приваривания следующих угленитей "ветвлением", т.е. в кратном количестве(к торцу одной нити привариваем торцами две/три/десять такого же, или близкого размера) можно попытаться нарастить площадь излучения.

Излучение будет "входить" через торец углеродной нити, а "выходить" как будет? Через противоположный торец?

Угу. Именно так.

Т.е. излучать будут свободные торцы, а боковые поверхности нитей практически неизлучающие?

Ну, в пределе да. Интуитивно думается, что лучшая, в разы и порядки теплопроводность и теплопередача в осевом/к торцам направлении должна сыграть свою роль.

Теплопроводность (коэфф. теплопроводности) - это только один из факторов, влияющих на процесс распространения тепла. Согласно закону Фурье, тепловой поток пропорционален коэффициенту теплопроводности и градиенту температуры. А радиальный градиент температуры может быть очень большим даже при сравнительно малых радиальных перепадах температур, т.к. радиус волокон очень мал. Поэтому волокна хорошо отдают тепло через свою боковую поверхность, в связи с чем температура вдоль волокон ощутимо падает, как это хорошо видно по ИК снимкам в работах, которые я цитировал.

Использование углеволокна в качестве теплоизолятора противоречит Вашим словам. Именно в радиальном, боковом направлении через углеволокно тепло течет крайне неохотно.
ИМХУ

Никак не противоречит. Это совершенно разные граничные условия. В тепловых задачах разные граничные условия при одинаковых уравнениях дают разные ответы.

[Shin]

А вот с этим чё делать тогда:

Ничего не делать. Теплопередача высокая, а излучает хорошо в углеродном волокне только его торец. То есть оно тупо переносит тепло, а надо ИЗЛУЧАТЬ. С этим, имхо, фигово. Можно, конечно, трубы метром графита обмазать и получить площадь излучения, но весить это будет... 

А чего же тогда удельная теплоотдача на графиках у волокна такая хорошая?

[opinion]

По вопросу радиаторов. Приведённые выше фото и графики получены из докторской диссертации 2014г Брианы Тамбулян. Желающие могут свободно ознакомиться.

Там, по-крайней мере, написано, как проводились измерения и расчеты. Хотя, на мой взгляд, рассеиваемую мощность можно было измерить более прямым методом, без расчетов в Комсоле. Взять тепловую трубку без радиатора, нагреть до рабочей температуры и измерить мощность нагревателя. Потом взять ту же трубку с радиатором, нагреть до той же температуры и снова измерить мощность.


При сравнении удельной массы (на единицу рассеиваемой мощности) для разных типов радиаторов не учитывается масса тепловых трубок. Далее проведен расчет для всей системы охлаждения для варианта с углеродным волокном, но такого же расчета для других вариантов нет. Сравнение только с аналогичным расчетом других авторов.

[opinion]

А вот с этим чё делать тогда:

Ничего не делать. Теплопередача высокая, а излучает хорошо в углеродном волокне только его торец. То есть оно тупо переносит тепло, а надо ИЗЛУЧАТЬ. 

Нагретое тело не может не излучать. Высокая теплопроводность в поперечном направлении не нужна, так как расстояния в поперечном направлении много меньше, чем в продольном.

[Inti]

А вот с этим чё делать тогда:

Ничего не делать. Теплопередача высокая, а излучает хорошо в углеродном волокне только его торец. То есть оно тупо переносит тепло, а надо ИЗЛУЧАТЬ. С этим, имхо, фигово. Можно, конечно, трубы метром графита обмазать и получить площадь излучения, но весить это будет... 

Повторяю ещё раз:

когда речь идёт о низкой теплопроводности карбоновых волокон в поперечном направлении - то это речь о передаче тепла от одной нити к другой - и естественно такая передача тепла будет плохой потому что площадь соприкосновения нитей между собой мизерная, и таки да, это будет хороший теплоизолятор. Но если нить раскалена до свечения и охлаждается излучением - то это же совсем другое дело! Тут наоборот, чем дальше нити друг от друга, и чем меньше они друг друга касаются - тем лучше.

[Astro Cat]

Как бы нити, толщиной в 1 атом. И вокруг такие же нити. Они излучают друг на друга. Греют друг друга. Так что поперечное излучение низкое. Только верхний слой что-то излучает. Так что фигня все это с надеждой на очередной суперрадиатор.

[Astro Cat]

А вот с этим чё делать тогда:

Ничего не делать. Теплопередача высокая, а излучает хорошо в углеродном волокне только его торец. То есть оно тупо переносит тепло, а надо ИЗЛУЧАТЬ. С этим, имхо, фигово. Можно, конечно, трубы метром графита обмазать и получить площадь излучения, но весить это будет... 

А чего же тогда удельная теплоотдача на графиках у волокна такая хорошая?

А там написано что это именно волокно?

[Inti]

Немного, но нашел:

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44210005

ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА В КОНСТРУКЦИИ ХОЛОДИЛЬНИКА-ИЗЛУЧАТЕЛЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА

Вы не можете просматривать это вложение.

"Анализ полученных результатов показал возможность и перспективность применения углеродного теплопроводного полотна в конструкции холодильника-излучателя космического аппарата."

что и требовалось доказать.

Если почитать чуть более внимательно, то выясняется, что волокно предварительно "металлизировалось" чтобы быть припаяным. А если внимательно посмотреть на фотографии, то можно увидеть некие пластинки вплетенные в ткань. Возникает стойкое подозрение, что это и есть "металлизация", т.е. "мегатеплопроводную" углеткань тупо заплели полосы алюминия, меди и пр. Там же, кстати, есть фото теста сь"немодернизированной" углетканью.

Цель всей этой металлизации и пайки в том чтобы обеспечить максимально возможную площадь соприкосновения с каждой нитью углеродного волокна. Для этого КАЖДАЯ нить должна быть вплавлена в металл по отдельности, и не должно быть никаких пустых промежутков между нитями - т.е. если просто облить толстый пучок нитей сверху металлом то навряд-ли результат будет хорошим, прикол именно в том чтобы каждая нить была со всех сторон в металле. Дальше каждая нить хорошо проводит тепло вдоль - и само собой передача тепла поперёк (от одной нити к другой) очень плохая (это на самом деле теплоизолятор). Но если речь идёт не о передаче тепла контактным способом от нити к нити - а об излучении - то каждая нить будет светиться и охлаждаться излучением со всех сторон одинаково - что по внешнему диаметру что с торца (хотя торцом в данном случае вообще можно пренебречь из-за мизерной площади  ).

[Inti]

Как бы нити, толщиной в 1 атом. И вокруг такие же нити. Они излучают друг на друга. Греют друг друга. Так что поперечное излучение низкое. Только верхний слой что-то излучает. Так что фигня все это с надеждой на очередной суперрадиатор.

Какой один атом, сэр?

Углеродное волокно — материал, состоящий из тонких нитей диаметром от 5 до 10 мкм, образованных преимущественно атомами углерода. Атомы углерода объединены в микроскопические кристаллы, выровненные параллельно друг другу.

[Alex_07]

Степень черноты углеродной ткани не менее 0,8, какое нафик торцевое излучение. Вы падение температуры вдоль волокна видите, значит излучение есть. Экономия на весе тепловых трубок при использовании углеродного волокна происходит за счёт их более редкого расположения, теплопроводность то, в 3-4 раза выше алюминия при меньшей плотности. Завязывайте с альтернативной физикой.

[telekast]

А вот с этим чё делать тогда:

Ничего не делать. Теплопередача высокая, а излучает хорошо в углеродном волокне только его торец. То есть оно тупо переносит тепло, а надо ИЗЛУЧАТЬ. С этим, имхо, фигово. Можно, конечно, трубы метром графита обмазать и получить площадь излучения, но весить это будет... 

Повторяю ещё раз:

когда речь идёт о низкой теплопроводности карбоновых волокон в поперечном направлении - то это речь о передаче тепла от одной нити к другой - и естественно такая передача тепла будет плохой потому что площадь соприкосновения нитей между собой мизерная, и таки да, это будет хороший теплоизолятор. Но если нить раскалена до свечения и охлаждается излучением - то это же совсем другое дело! Тут наоборот, чем дальше нити друг от друга, и чем меньше они друг друга касаются - тем лучше.

Нет, это речь о том, что из глубины материала нити, от оси, тепло к периферии, по ражиусу течет крайне неохотно, в отличии от осевого направления. Это значит, что обмотав бочку карбоновой нитью виток к витку Вы ее прилично теплоизолируете. Можете, например, в ней костер жечь а снаружи голыми руками щупать. И теплопередача между нитями тут совсем не причем. Именно для задач решаемых радиатором это критичный недостаток. Фотки из пэдэфок это подтверждают.
ИМХУ

[Shin]

А вот с этим чё делать тогда:

Ничего не делать. Теплопередача высокая, а излучает хорошо в углеродном волокне только его торец. То есть оно тупо переносит тепло, а надо ИЗЛУЧАТЬ. С этим, имхо, фигово. Можно, конечно, трубы метром графита обмазать и получить площадь излучения, но весить это будет...  

А чего же тогда удельная теплоотдача на графиках у волокна такая хорошая?

А там написано что это именно волокно?

Нет, блин, чугуний. 
Откройте работу и посмотрите, там всё есть. И материал и изготовление и установка и результаты.

Вы не можете просматривать это вложение.

[telekast]

Немного, но нашел:

https://www.elibrary.ru/item.asp?id=44210005

ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УГЛЕРОДНОГО МАТЕРИАЛА В КОНСТРУКЦИИ ХОЛОДИЛЬНИКА-ИЗЛУЧАТЕЛЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА

Вы не можете просматривать это вложение.

"Анализ полученных результатов показал возможность и перспективность применения углеродного теплопроводного полотна в конструкции холодильника-излучателя космического аппарата."

что и требовалось доказать.

Если почитать чуть более внимательно, то выясняется, что волокно предварительно "металлизировалось" чтобы быть припаяным. А если внимательно посмотреть на фотографии, то можно увидеть некие пластинки вплетенные в ткань. Возникает стойкое подозрение, что это и есть "металлизация", т.е. "мегатеплопроводную" углеткань тупо заплели полосы алюминия, меди и пр. Там же, кстати, есть фото теста сь"немодернизированной" углетканью.

Цель всей этой металлизации и пайки в том чтобы обеспечить максимально возможную площадь соприкосновения с каждой нитью углеродного волокна. Для этого КАЖДАЯ нить должна быть вплавлена в металл по отдельности, и не должно быть никаких пустых промежутков между нитями - т.е. если просто облить толстый пучок нитей сверху металлом то навряд-ли результат будет хорошим, прикол именно в том чтобы каждая нить была со всех сторон в металле. Дальше каждая нить хорошо проводит тепло вдоль - и само собой передача тепла поперёк (от одной нити к другой) очень плохая (это на самом деле теплоизолятор). Но если речь идёт не о передаче тепла контактным способом от нити к нити - а об излучении - то каждая нить будет светиться и охлаждаться излучением со всех сторон одинаково - что по внешнему диаметру что с торца (хотя торцом в данном случае вообще можно пренебречь из-за мизерной площади  ).

Вы на фотографию внимательно гляньте, какое нафиг "вплавление нитей в металл"? ХИНТ: проблемма как раз и заключается в трудности соединения металл-волокно из-за существенно разных коэфф.тепловрго расширения. Т.е. принагреве такой стык просто рвет как грелку. Там просто заплели в углеткань металлические полосы. Их видно на фотографиях. Ими и припаивали полученную панель к охлаждаемой трубе. И еще раз, теплопередача между нитями тут непричем вообще. Играет роль теплопроводность по сечению, по радиусу нити. А она фиговая.