Лит.: Зельдович Я. Б., Новиков И. Д., Строение и эволюция Вселенной, М.,1975.
И. Д. Новиков.
Тепловая труба
Теплова'я труба', теплопередающее устройство, способное передавать большие тепловые мощности при малых градиентах температуры. Т. т. представляет собой герметизированную конструкцию (трубу), частично заполненную жидким теплоносителем (рис. ). В нагреваемой части Т. т. (в зоне нагрева, или испарения) жидкий теплоноситель испаряется с поглощением теплоты, а в охлаждаемой части Т. т. (в зоне охлаждения, или конденсации) пар, перетекающий из зоны испарения, конденсируется с выделением теплоты. Движение пара от зоны испарения к зоне конденсации происходит за счёт разности давлений насыщенного пара, определяемой разностью температур в зонах испарения и конденсации. Возвращение жидкости в зону испарения осуществляется либо за счёт внешних воздействий (например, силы тяжести), либо под действием капиллярной разности давлений по капиллярной структуре (фитилю), расположенной внутри Т. т. (чаще всего на её стенках). В связи с тем, что Т. т. с капиллярной структурой для возврата жидкости могут работать независимо от ориентации в поле тяжести и в невесомости, наиболее распространён именно этот тип Т. т. Эффективная теплопроводность Т. т. (отношение плотности теплового потока через Т. т. к падению температуры на единицу длины трубы) в десятки тысяч раз больше, чем теплопроводность Cu, Ag или Al, и достигает ~ 107вт/м К ). Малый вес, высокая надёжность и автономность работы Т. т., большая эффективная теплопроводность, возможность использования в качестве термостатирующего устройства обусловили применение Т. т. в энергетике, химической технологии, космической технике, электронике и ряде других областей техники.
Лит.: Елисеев В. Б.. Сергеев Д. И.. Что такое тепловая труба?. М., 1971; Тепловые трубы. Сб., пер. с англ. и нем.. под ред. Э. Э. Шпильрайна. М.. 1972.
С. П. Малышенко.
Схема действия тепловой трубы: q — идущий по трубе тепловой поток.
Тепловая функция
Теплова'я фу'нкция, то же, что энтальпия .
Тепловая электростанция
Теплова'я электроста'нция (ТЭС), электростанция , вырабатывающая электрическую энергию в результате преобразования тепловой энергии, выделяющейся при сжигании органического топлива. Первые ТЭС появились в конце 19 в. (в 1882 — в Нью-Йорке, 1883 — в Петербурге, 1884 — в Берлине) и получили преимущественное распространение. В середине 70-х гг. 20 в. ТЭС — основной вид электрических станций. Доля вырабатываемой ими электроэнергии составляла: в СССР и США св. 80% (1975), в мире около 76% (1973).
Среди ТЭС преобладают тепловые паротурбинные электростанции (ТПЭС), на которых тепловая энергия используется в парогенераторе (см. Котлоагрегат ) для получения водяного пара высокого давления, приводящего во вращение ротор паровой турбины , соединённый с ротором электрического генератора (обычно синхронного генератора ). В СССР на ТПЭС производится (1975) ~99% электроэнергии, вырабатываемой ТЭС. В качестве топлива на таких ТЭС используют уголь (преимущественно), мазут, природный газ, лигнит, торф, сланцы. Их кпд достигает 40%. мощность — 3 Гвт, в СССР создаются ТПЭС полной проектной мощностью до 5—6 Гвт.
ТПЭС, имеющие в качестве привода электрогенераторов конденсационные турбины и не использующие тепло отработавшего пара для снабжения тепловой энергией внешних потребителей, называются конденсационными электростанциями (официальное название в СССР — Государственная районная электрическая станция, или ГРЭС ). На ГРЭС вырабатывается около
ТЭС с приводом электрогенератора от газовой турбины называются газотурбинными электростанциями (ГТЭС). В камере сгорания ГТЭС сжигают газ или жидкое топливо; продукты сгорания с температурой 750—900 °С поступают в газовую турбину, вращающую электрогенератор. Кпд таких ТЭС обычно составляет 26—28%, мощность — до нескольких сотен Мвт. ГТЭС обычно применяются для покрытия пиков электрической нагрузки (см. Пиковая электростанция ).
ТЭС с парогазотурбинной установкой , состоящей из паротурбинного и газотурбинного агрегатов, называется парогазовой электростанцией (ПГЭС). кпд которой может достигать 42 — 43%. ГТЭС и ПГЭС также могут отпускать тепло внешним потребителям, то есть работать как ТЭЦ.
Иногда к ТЭС условно относят атомные электростанции (АЭС), электростанции с магнитогидродинамическими генераторами (МГДЭС) и геотермические электростанции .
Лит.: Энергетика СССР в 1971—1975 годах, М.. 1972; Рыжкин В. Я.. Тепловые электрические станции, М.. 1976 (в печати).
В. Я. Рыжкин.
Тепловидение
Теплови'дение, получение видимого изображения объектов по их собственному либо отражённому от них тепловому (инфракрасному) излучению; служит для определения местоположения и формы объектов, находящихся в темноте или в оптически непрозрачных средах, а также для изучения степени нагретости отдельных участков сложных поверхностей и внутренней структуры тел, непрозрачных в видимом свете. Каждое нагретое тело испускает тепловое излучение , интенсивность и спектр которого зависят от свойств тела и его температуры. Для тел с температурой в несколько десятков °С характерно излучение в инфракрасной области спектра электромагнитных колебаний. Инфракрасное излучение невидимо для человеческого глаза, но может быть обнаружено различными приёмниками теплового излучения (см. Приёмники излучения ) и тем или иным способом преобразовано в видимое изображение.
Первые тепловизионные системы были созданы в конце 30-х гг. 20 в. и частично применялись в период 2-й мировой войны 1939—45 для обнаружения военных и промышленных объектов; в этих системах использовались тепловые приёмники (болометры , термопары ), преобразующие инфракрасное излучение в электрические сигналы. С помощью оптико-механической сканирующей системы (см. Сканирование ) отдельные точки объекта попеременно проецировались на приёмник, а полученные с него электрические сигналы подавались на вход электроннолучевой трубки, аналогичной приёмной телевизионной трубке. На люминесцентном экране трубки формировалось видимое изображение объекта (см. Теплопеленгация ). В 70-х гг. такие системы Т., получившие название тепловизоров, продолжают успешно развиваться, причём в них используют не только тепловые, но и охлаждаемые фотоэлектрические приёмники (например, на основе InSb или HgCdTe2 ), которые способны воспринимать излучение с длиной волны до 5—6 мкм (максимум теплового излучения при комнатной температуре приходится на длины волн около 10 мкм ), а также пироэлектрические приёмники . Эти приёмники обладают высокой чувствительностью (соизмеримой с флуктуациями теплового излучения). что позволяет получать с их помощью видимые изображения объектов, находящихся на расстоянии до 10—15 км и имеющих температуру поверхности, отличающуюся от температуры окружающей среды менее чем на 1°С. Такие тепловизоры позволяют обнаруживать разность температур (до 0,1 °С) отдельных участков человеческого тела, что представляет значительный интерес для ранней диагностики образования опухолей и нарушений системы кровообращения.
