Зависимость от температуры удельного теплового потокаРассмотрим зависимость от температуры удельного теплового потока, вызывающего перегрев натриевой тепловой трубки с капилярами в виде открытых каналов шириной 0,2 мм и глубиной 0,4 мм, занимающими 12% внутренней поверхности трубки. При температуре трубки 800° К перегрев возникал при тепловом потоке 2 квт/(квадр. см). Поясним зависимость теплового потока, приводящего к вскипанию жидкости от температуры. Интервал рабочих температур тепловых трубок при использовании различных материалов и рабочих жидкостей очень большой. Для термоэмиссионных преобразователей наибольший интерес представляют два диапазона рабочих температур: коллектора 500— 1000° К и эмиттера 1500—2200° К. Для первого диапазона температур проблема создания тепловых трубок практически решена для большого числа комбинаций материалов — щелочные металлы в качестве рабочей жидкости и нержавеющая сталь, никель, ниобий-циркониевые сплавы и другие жаропрочные материалы в качестве конструкционных материалов.Часто растворение материала невозможно без обычной воды. В связи с этим на некоторых предприятиях устанавливаются системы, обеспечивающие автономное водоснабжение. Процесс растворения материала стенки может носить селективный характер, когда из стенки в зоне охлаждения извлекается один из компонентов материала. Перенесенный в зону нагрева компонент может взаимодействовать с материалом стенки. Подобный механизм наблюдался на литиевой трубке в качестве материала стенки при 1500—1600° С. Значительная коррозия в этих трубках связана с присутствием кислорода, причем коррозия определяется начальным содержанием кислорода в материале стенки, даже если оно составляет около 0,01%. Выделяясь из материала стенки в зоне охлаждения, кислород переносится рабочей жидкостью в зону нагрева, где происходит его отложение в относительно малой области. Обогащение этой области кислородом приводит к увеличенной скорости коррозии. Значительному замедлению этого типа коррозии способствуют очистка материала стенки от кислорода, добавление кислородных геттеров, например, кальция в рабочую жидкость и добавление эффективных кислородных геттеров в материал стенки (например, иттрия в тантал). |
||
