Довольно интересный вопрос возник в результате обсуждения статьи про космические двигатели на канале. Для того, чтобы отводить тепло от мощного работающего двигателя можно использовать радиатор. Но будет ли радиатор работать в космосе?
Не спешите с ответом. Начнём с физического принципа работы радиатора.
Радиатор - это устройство для пассивного охлаждения. Некоторый механизм или какая-то радиодеталь нагреваются в результате работы и полученное тепло нужно куда-то отводить. Самый простой способ - использовать радиатор даже без жидкостного охлаждения. Такие варианты можно увидеть, например, на чипе видеокарты или на мопедном двигателе, где цилиндр окружен самим этим радиатором.
Физический принцип простой. В результате плотного контакта детали и радиатора происходит теплопередача от детали этому радиатору. Тот, в свою очередь, обладает солидной теплоемкостью и может поглотить много тепловой энергии. В итоге вместо того, чтобы прожигать чип или плавить цилиндр, энергия уходит в нагрев радиатора. Но и сам радиатор потом нужно охладить. Он отдаёт тепло воздуху и/или обдувается потоками ветра.
На радиатор наносится оребренная поверхность, которая увеличивает интенсивность теплоотдачи воздуху или любой окружающей среде. И тут внимание...Ключевое слово "воздух".
Когда нагретая поверхность отдаёт своё тепло воздуху, происходит теплопередача и последующее рассеивание тепловой энергии. Механизм, который сразу приходит на ум - это теплопроводность. При этом механизме тепловая энергия частиц радиатора передаётся частицам воздуха. Но сам воздух тепло проводит довольно плохо и имеет низкий коэффициент теплопроводности.
Получается, что без окружающего воздуха радиатор совсем не будет работать? Значит и в космосе и пользы от него нет. Ведь даже ту часть тепла, которую можно было бы отдать воздуху (при учёте относительно низкой теплопередачи), тут отдать не получится.
Но любой нагретый объект ещё и отдаёт энергию в виде электромагнитных волн в инфракрасном диапазоне. Это излучение и именно так передаёт своё тепло Солнце. Излучению не нужен воздух. Хотя, тут дальше появляется очень интересный вопрос. Если в космосе абсолютная пустота, то как энергия через неё передаётся? Но это совсем другая история.
Радиатору ничто не мешает излучать энергию в космосе и тем самым охлаждать себя и некоторый рабочий механизм.
Сам радиатор получает тепловую энергию при контакте металл-металл (хотя материал может быть любым) и теплопроводность в этой паре прекрасно работает. Вопрос интенсивности охлаждения тут не настолько однозначен и требуется расчёт, но говорить, что радиатор не работает в космосе - это не совсем правильно.
Другое дело, что рассчитывать на обдувание радиатора ветерком и интенсивное охлаждение при этом не следует :)...Соответственно, и конфигурация такой конструкция должна быть другой.
🚧🚧🚧
⚡ Подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи!
✅ Подписывайтесь на канал в ДЗЕНе и обязательно возвращайтесь! Обновления выходят регулярно👀
👍 Ставьте лайк материалу, чтобы поддержать проект!
