Қатты күйдегі жұмысшы ортаның пайдалануымен салқындату процесі

«Семей қаласының Шәкәрім атындағы университеті» КеАҚ

Физика және химия ғылымдары зерттеу мектебі

БӨЖ

Тақырып:

Қатты күйдегі жұмысшы ортаның пайдалануымен салқындату процесі

Орындаған:                                                       Тексерген:

Топтың студенті: ТФ-201.                     Оқытушы: Алдажуманов Жан Касенович

   Серікқызы Сағыныш                                  (оқытушының Т.А.Ә.)

(қолы) (студенттің тегі, аты)

Семей

2024

МАЗМҰНЫ

Кіріспе

Қатты күйдегі жұмысшы ортаны пайдалану принциптері

Қатты күйдегі жұмысшы ортаның түрлері

Қолдану салалары

Артықшылығы, кемшілігі

Қорытынды

Пайдаланған әдебиеттер

Кіріспе

Қатты күйдегі жұмысшы орта – жылуды тиімді тасымалдап, сіңіре алатын және оны қоршаған ортаға тарата алатын қатты материалдар. Мұндай орталар жылу тасымалдау және салқындату жүйелерінде маңызды рөл атқарады.

Қатты күйдегі жұмысшы ортаның ерекшеліктерін қарастырайық:

1. Жылу өткізгіштік қасиеті

Қатты денелердің жылу өткізгіштігі олардың атомдық құрылымына және материалдық құрамына байланысты. Жоғары жылу өткізгіштікке ие материалдар жылуды тез таратады, ал төмен жылу өткізгіштікке ие материалдар оны ұзақ уақыт сақтайды.

• Жоғары жылу өткізгіштікке ие материалдар: мыс, алюминий, күміс, графен, көміртек нанотүтіктері.
• Орташа жылу өткізгіштікке ие материалдар: болат, керамика.
• Төмен жылу өткізгіштікке ие материалдар: пластмасса, резеңке, фазалық ауысу материалдары (PCM).

Жылу алмасу процестерінде сұйық және газ тәрізді жұмысшы орталар кеңінен қолданылғанымен, қатты күйдегі жұмысшы ортаны пайдалану арқылы салқындату да ерекше орын алады. Бұл әдіс жылу өткізгіштігі жоғары қатты материалдардың көмегімен жылуды таратуға және жоюға негізделген. Мұндай материалдарға металдар (мысалы, мыс, алюминий), керамикалық қосылыстар және графит негізіндегі композициялық материалдар жатады. Қатты күйдегі жұмысшы орта жылуды тиімді таратып, жүйенің температуралық режимін тұрақтандыруға мүмкіндік береді.

Бұл әдіс аэроғарыш өнеркәсібінде, ядролық энергетикада, электрондық құрылғыларды салқындатуда, жоғары қуатты өндірістік жабдықтарда және басқа да салаларда кеңінен қолданылады. Мысалы, электрондық компоненттерді салқындату үшін металл пластиналар мен радиаторлар, жылу құбырлары, графиттік жылу өткізгіш материалдар пайдаланылады. Сондай-ақ, реакторлардың жылу алмасу жүйелерінде, ғарыш аппараттарында, қуатты турбиналарда және басқа да жоғары температуралы ортада жұмыс істейтін жүйелерде бұл әдіс жоғары тиімділікті қамтамасыз етеді.

Бұл жұмыста қатты күйдегі жұмысшы ортаны пайдалану арқылы салқындатудың негізгі принциптері, жұмыс істеу механизмі, артықшылықтары мен кемшіліктері, сондай-ақ оның қолдану салалары қарастырылады. Қатты күйдегі салқындату әдісінің ерекшеліктерін зерттеу заманауи технологияларды дамыту және жаңа жоғары тиімді салқындату жүйелерін құру үшін маңызды болып табылады.

Қатты күйдегі жұмысшы ортаны пайдалану принциптері

Қатты материалдар арқылы салқындату бірнеше физикалық принциптерге негізделеді:

        •        Жылу өткізгіштік – Қатты денелер жылуды олардың молекулалары мен атомдары арқылы бір нүктеден екінші нүктеге таратады. Бұл процесте материалдың жылу өткізгіштік коэффициенті маңызды рөл атқарады.

        •        Жылу тарату және диссипация (жою) – Қатты материал жылуды сіңіріп, оны біркелкі таратады немесе қоршаған ортаға жібереді.

        •        Жылу сыйымдылығы – Қатты дене белгілі бір мөлшерде жылу энергиясын сақтай алады, бұл жүйенің температуралық тұрақтылығын қамтамасыз етеді.

        •        Фазалық өзгерістерді қолдану – Кейбір материалдар қатты күйден сұйық күйге немесе керісінше ауысу арқылы жылуды сіңіріп немесе шығарып, температураны реттейді.

 Қатты күйдегі жұмысшы ортаның түрлері