Исследование процесса получения капиллярно-пористых материалов из металлических порошков для тепловых труб

Heat pipes are designed to effective removing heat from heating elements and reducing the temperature of various devices. Heat pipes with capillary porous structures are designed to operate under conditions of unfavorable gravity forces. Their main advantages are their high heat transfer capacity, as well as the ability to retain the coolant in a capillary-porous structure under dynamic power loads. The purpose of this work is to study the process of obtaining capillary-porous materials from metal powders for heat pipes with increased efficiency of using the vibration molding method. The article substantiates the relevance of creating heat pipes from metal powders. The information about the influence of the contact angle, surface tension and capillary pressure on the heat transfer capacity of a heat pipe is provided. It is shown that for the efficient operation of the heat pipe it is necessary to create such a capillary structure of the porous material, which could simultaneously provide a high speed of movement of the coolant and its rise to a given height. The above requirements can be satisfied by creating a capillary structure using powder metallurgy methods by optimizing the distribution of pore sizes. In this case, the most promising method seems to be the method of molding when applying a vibration to a mold with a powder. It is possible to obtain the required pore distribution in this way by choosing the correct particle size, shape and vibration parameters. This makes it possible to ensure the packing of particles in size, which affects their packing density, pore size, tortuosity and length of pore channels. The distribution of the maximum pore sizes over the thickness of the samples obtained from powders of various granulometric composition with the use of vibration has been investigated. As a result, a process was developed for obtaining capillary structures by the method of vibration molding of metal powders, depending on the size of the powder particles, the amplitude and frequency of vibration. It is shown that this method can provide a given pore distribution of the capillary structure for heat pipes, which makes it possible to increase their heat transfer capacity.Тепловые трубы предназначены для эффективного отвода тепла от нагревающихся элементов и позволяют снижать температуру различных приборов. Тепловые трубы с капиллярными пористыми структурами предназначены для работы в условиях неблагоприятного действия сил тяжести. Основными их достоинствами являются высокая теплопередающая способность, а также способность удержания теплоносителя в капиллярно-пористой структуре при динамических силовых нагрузках. Цель работы – исследование процесса получения капиллярно-пористых материалов из металлических порошков для тепловых труб с повышенной эффективностью с использованием метода вибрационного формования. В статье обоснована актуальность создания тепловых труб из металлических порошков, приведены сведения о влиянии краевого угла смачивания, поверхностного натяжения и капиллярного давления на теплопередающую способность тепловой трубы. Показано, что для эффективной работы тепловой трубы необходимо создать такую капиллярную структуру пористого материала, которая одновременно могла бы обеспечить высокую скорость движения теплоносителя и его подъем на заданную высоту. Удовлетворить вышеуказанные требования возможно созданием капиллярной структуры методами порошковой металлургии путем оптимизации распределения размеров пор. При этом наиболее перспективным представляется способ формования при наложении на форму с порошком вибрационных колебаний. Получить необходимое порораспределение данным способом можно путем правильного выбора размеров частиц, формы, а также параметров вибрации. Это позволяет обеспечить заданную укладку частиц по размерам, определяющую плотность их укладки, размер пор, извилистость и длину поровых каналов. Исследовано распределение максимальных размеров пор по толщине образцов, полученных из порошков различного гранулометрического состава с применением вибрации. В результате разработан процесс получения капиллярных структур методом вибрационного формования металлических порошков в зависимости от размеров частиц порошка, амплитуды и частоты вибрации. Показано, что данным методом можно обеспечить заданное порораспределение капиллярной структуры для тепловых труб, что позволяет повысить их теплопередающую способность

Очистка воздуха в закрытых помещениях от высокодисперсных частиц и аэрозолей

The production activity of many industries is associated with the release of highly dispersed particles and aerosols, as well as the subsequent capture of fine particles. Such processes take place, for example, in the production of fillers and polymers, powdered pigments and chemicals, carbon black, plant protection chemicals, lime and cement, pulverized quartz and asbestos, in the melting of non-ferrous and rare metals. According to doctors, highly dispersed particles, penetrating into the alveoli of the lungs, cause various occupational diseases of workers in the mining, coal, machine-building industries – pneumoconiosis. For example, when working in the environment containing silicon dioxide dust, workers develop one of the severe forms of pneumoconiosis – silicosis, and exposure to beryllium dust causes a very serious disease – berylliosis. To purify air and other gases from mechanical impurities, a variety of physical forces and means are used: gravitational forces, inertial forces, centrifugal forces, electric interaction forces of charged particles, capillary forces, as well as filter partitions with the appropriate pore size. To solve the problem of cleaning indoor air from highly dispersed particles and aerosols that cause the greatest harm to health, in this paper it is proposed to use electrostatic filters that provide filtration in an electric field through highly porous cellular materials. As a result of the theoretical and experimental studies, the parameters of the cleaning process and the design parameters of the electrostatic filter were determined, ensuring high process performance and the degree of purification.В результате производственной деятельности предприятий реального сектора экономики во многих случаях происходит образование высокодисперсных частиц и аэрозолей, что требует последующего отделения данных тонких частиц из газопылевого потока. Особенно актуальна данная проблема очистки, например, для производств порошкообразных пигментов и химикатов, наполнителей и полимеров, технического углерода, химических средств защиты растений, извести и цемента, пылевидного кварца и асбеста, а также при плавке цветных и редких металлов. По заключению врачей высокодисперсные частицы, проникая в альвеолы легких, вызывают различные профессиональные заболевания рабочих горнорудной, угольной, машиностроительной промышленности – пневмокониозы, характеризующиеся развитием диффузного фиброза легочной ткани. Так, высокодисперсная пыль диоксида кремния вызывает у работающих развитие одной из тяжелых форм пневмокониоза – силикоз, а высокодисперсная пыль бериллия вызывает другое тяжелое заболевание – бериллиоз. Для решения проблемы очистки воздуха от высокодисперсных частиц и аэрозолей используются самые различные физические силы и средства: гравитационные, инерционные, капиллярные, центробежные и электрические силы, а также фильтрующие материалы на органической и неорганической основе с заданными фильтровальными характеристикам. Для обеспечения повышения эффективности очистки воздуха в закрытых помещениях от высокодисперсных частиц и аэрозолей, которые наносят наибольший вред здоровью, в данной работе предложено использовать электростатические фильтры, обеспечивающие фильтрацию в электрическом поле через высокопористые ячеистые материалы. В результате проведенных теоретических и экспериментальных исследований определены параметры процесса очистки и конструктивные параметры электростатического фильтра, обеспечивающие высокие производительность процесса и степень очистки

Paraganglioma-like dermal melanocytic tumor: a rare skin lesion

Paraganglioma, еxperimental оncolog

СУЧАСНА ЕКОФІЗІОЛОГІЯ ЗАБОЛОЧЕНИХ ТЕРИТОРІЙ. ФОРМУВАННЯ СУКЦЕСІЙНИХ ЗМІН ФІТОЦЕНОЗІВ

Макрофіти складають вагому частину трофічного ланцюга у консорційних та парцелярних системах, особливо на мілководдях та верхів’ях водосховищ. Розрахунки показують, що, крім фізіологічно обумовлених обмінних процесів, у системі «водне середовище – донні відклади – фітомаса ВВР» на порядок вища інтенсивність обмінних процесів у обростанні поверхні рослин перифітоном. Відповідно, для стабілізації екосистеми водного середовища можна використовувати ценоз ВВР в екологічного обґрунтованих межах (у річках 10-20%; водосховищах, у рибних ставках – 12-15%), надлишок утилізується як корм у тваринництві та рибництві або як складова добрив. Окремі угрупування ВВР використовують як біопаливо або ветленди у заболочених заплавах річок для доочищення забруднених вод. Досліджені особливості формування стану водного середовища малих річок та озер у системі «вищі водні рослини – вода». Показана можливість оцінки якості води за сумарною масою сухої речовини рослин та необхідний приріст її для нейтралізації домішок або оцінки за фізіологічним станом макролітів (ряски малої)

Research of the process of obtaining capillary-porous materials from metal powders for heat pipes

Тепловые трубы предназначены для эффективного отвода тепла от нагревающихся элементов и позволяют снижать температуру различных приборов. Тепловые трубы с капиллярными пористыми структурами предназначены для работы в условиях неблагоприятного действия сил тяжести. Основными их достоинствами являются высокая теплопередающая способность, а также способность удержания теплоносителя в капиллярно-пористой структуре при динамических силовых нагрузках. Цель работы – исследование процесса получения капиллярно-пористых материалов из металлических порошков для тепловых труб с повышенной эффективностью с использованием метода вибрационного формования. В статье обоснована актуальность создания тепловых труб из металлических порошков, приведены сведения о влиянии краевого угла смачивания, поверхностного натяжения и капиллярного давления на теплопередающую способность тепловой трубы. Показано, что для эффективной работы тепловой трубы необходимо создать такую капиллярную структуру пористого материала, которая одновременно могла бы обеспечить высокую скорость движения теплоносителя и его подъем на заданную высоту. Удовлетворить вышеуказанные требования возможно созданием капиллярной структуры методами порошковой металлургии путем оптимизации распределения размеров пор. При этом наиболее перспективным представляется способ формования при наложении на форму с порошком вибрационных колебаний. Получить необходимое порораспределение данным способом можно путем правильного выбора размеров частиц, формы, а также параметров вибрации. Это позволяет обеспечить заданную укладку частиц по размерам, определяющую плотность их укладки, размер пор, извилистость и длину поровых каналов. Исследовано распределение максимальных размеров пор по толщине образцов, полученных из порошков различного гранулометрического состава с применением вибрации. В результате разработан процесс получения капиллярных структур методом вибрационного формования металлических порошков в зависимости от размеров частиц порошка, амплитуды и частоты вибрации. Показано, что данным методом можно обеспечить заданное порораспределение капиллярной структуры для тепловых труб, что позволяет повысить их теплопередающую способность. Heat pipes are designed to effective removing heat from heating elements and reducing the temperature of various devices. Heat pipes with capillary porous structures are designed to operate under conditions of unfavorable gravity forces. Their main advantages are their high heat transfer capacity, as well as the ability to retain the coolant in a capillary-porous structure under dynamic power loads. The purpose of this work is to study the process of obtaining capillary-porous materials from metal powders for heat pipes with increased efficiency of using the vibration molding method. The article substantiates the relevance of creating heat pipes from metal powders. The information about the influence of the contact angle, surface tension and capillary pressure on the heat transfer capacity of a heat pipe is provided. It is shown that for the efficient operation of the heat pipe it is necessary to create such a capillary structure of the porous material, which could simultaneously provide a high speed of movement of the coolant and its rise to a given height. The above requirements can be satisfied by creating a capillary structure using powder metallurgy methods by optimizing the distribution of pore sizes. In this case, the most promising method seems to be the method of molding when applying a vibration to a mold with a powder. It is possible to obtain the required pore distribution in this way by choosing the correct particle size, shape and vibration parameters. This makes it possible to ensure the packing of particles in size, which affects their packing density, pore size, tortuosity and length of pore channels. The distribution of the maximum pore sizes over the thickness of the samples obtained from powders of various granulometric composition with the use of vibration has been investigated. As a result, a process was developed for obtaining capillary structures by the method of vibration molding of metal powders, depending on the size of the powder particles, the amplitude and frequency of vibration. It is shown that this method can provide a given pore distribution of the capillary structure for heat pipes, which makes it possible to increase their heat transfer capacity