Список использованных источников

1. Роткоп Л.Л., Спокойный Ю.Е. «Обеспечение тепловых режимов при конструировании РЭА» Москва «Советское радио» 1976г. с 3, 27.

2. Дульнев Г.Н. «Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре» Москва «Высшая школа» 1984г. с 129,

3. Дульнев Г.Н. Семяшкин Э.М. «Теплообмен в радиоэлектронной аппаратуре» Ленинград «Энергия» 1968г. с 36

4. Евзеров И.Х., Фейгельман И.И., Ткаченко А.А. «Конструирование мощных тиристорных электроприводов» Москва «Энергоатомиздат» 1992г. c 108.

5. hppt://www.platan.ru

6. hppt://www.cip_dip.ru

7. hppt://www.micronika.ru

8. hppt://www.megaelectronika.ru

 

 

Приложение 1.

Расчет радиатора

В системах воздушного охлаждения — широко применяются радиаторы, различающиеся по виду развитой поверхности. На рис.1.1 изображены радиаторы: а — пластинчатые; б — ребристые; в — игольчато-штыревые; г — 'типа "краб". На рисунке приведены геометрические параметры, существенно влияющие на величину рассеиваемого радиатором теплового потока — размеры основания L₁, L₂ (прямоугольное основание), толщина δ основания, высота H (или h), толщина d ребра или штыря и шаг S между ними. Для петельно-проволочных радиаторов характерными геометрическими параметрами являются высота H витка, диаметр d проволоки, шаг навивки S₂ шаг укладки S₁ , коэффициент заполнения φ канала, равный отношению площади поперечного сечения спиралей к площади сечения канала. [2]

Для характеристики теплообменных свойств радиатора используют зависимость между средним перегревом = t_s - t_c основания радиатора а рассеиваемой им мощностью Р, эффективным коэффициентом теплообмена основания α_эф, тепловой проводимостью  или тепловым сопротивлением R_Σ, cвязанными зависимостями: F = L₁^.L₂ — для прямоугольного основания; F = πD /4 — для круглого основания;

 

P =  = ;

.                     (1.1)

Формула (4.1.1) справедлива для радиатора любого из рассмотренных выше типов; вся сложность процессов переноса тепла и конструктивные особенности сосредоточены в одной величине — в эффективном коэффициенте теплообмена. Последний может быть определен экспериментальным и расчетным путем.

Рис. 1.1

Расчет параметров  и  для ребристых и игольчато-штыревых радиаторов

Необходимость такого анализа связана с непрерывным изменением выпускаемых промышленностью типоразмеров радиаторов. Представим радиатор как некоторую оребренную (N ребер) пластину (основание радиатора). Тепловую модель одиночного ребра или штыря радиатора можно представить в виде стержня (рис. 1.2) произвольного сечения f с периметром U, длиной h, находящегося в среде с температурой t_c и коэффициентом теплоотдачи с боковой поверхности α; коэффициент теплопроводности стержня — λ. В левый торец стержня входит тепловой поток P_i, который кондуктивно передается по ребру, рассеиваясь при этом с его поверхности.

Температурное поле стержня описывается дифференциальным уравнением

 

,                 (1.2)

 

где      

 

с граничными условиями:

 

.                 (1.3)

 

Решение системы (1.2) – (1.3) имеет вид

 

           (1.4)

Рис.1.2

Из равенства (1.4) получаем, что перегрев левого торца стержня, т.е. равен

 

               (1.5)

Для учета теплового потока, рассеиваемого с конца стержня (x = L), следует вместо длины h подставить в формулу (1.5) фиктивную длину h’ = h + f/U, т.е.

 

.       (1.6)

 

Найдем из этой формулы тепловое сопротивление  одиночного стержня (ребра, штыря):

 

.      (1.7)

 

Общая проводимость оребренной части радиатора за счет конвекции равна сумме проводимостей  всех N ребер, т.е. . Если конвективная проводимость от неоребренной части радиатора равна , а проводимость за счет лучистой составляющей — , то общая проводимость радиатора равна

 

. (1.8)

 

Рассмотрим методики расчета составляющих уравнения (1.8).

 

Расчет интенсивности конвективного теплообмена от ребер радиатора

 

I. Для вынужденной конвекции воздушной среды могут быть рекомендованы следующие формулы.

Для ребристых радиаторов:

 

Nu = 0,59Re^0,5       при 2^.10³ < Re < 5^.10³ ;

Nu = 0,033Re^0,8              при Re ≥ 5^.10⁵.        (1.9)

 

Для игольчато-штыревых радиаторов:

 

Nu = 0,49Re^0,5                при Re < 1000 ;

Nu = 0,194Re^0,65             при Re ≥ 1000. (1.10)

 

В (1.9) и (1.10) приняты следующие обозначения:

Nu = αL/λ; Re = V_pL/ν; λ, ν — теплопроводность и кинематическая вязкость воздуха при температуре набегающего потока, V_p — расчетная для данного вида оребрения скорость движения воздуха, L — определяющий размер.

Особенности теплообмена радиатора учтены в выборе параметров L и V_p, которые равны:

для ребристых радиаторов V_p = 1,25V; L = L₁ (L₁ — длина ребра в направлении движения омывающего воздуха);

для игольчато-штыревых радиаторов

 

,                    (1.11)

 

где V — средняя скорость движения набегающего потока воздуха; S — шаг оребрения; d₁, d₂ — диаметры штыря у основания и на конце.

 

II. При естественной конвекции воздушной среды для игольчато-штыревого и ребристого радиаторов интенсивность теплообмена может быть рассчитана по формулам:

 

Nu = 1,18 (G_r ^. P_r)^0,125               при 10^-3 < G_rP_r ≤ 5^.10² ;

Nu = 0,54 (G_r ^. P_r)^0,25       при 5^.10² < G_rP_r ≤ 2^.10⁷ ;

Nu = 0,135 (G_r ^. P_r)^0,33              при G_rP_r > 2^.10⁷.              (1.12)

 

Здесь Nu = αL/λ, G_r = βgL³(t_p-t_c)/ν², P_r = ν/a.

 

β — коэффициент объемного расширения воздуха, g — ускорение свободного падения, ν — коэффициент кинематической вязкости, t_p — температура ребра или штыря, t_c — температура окружающей среды, а — температуропроводность воздуха, L — определяющий размер (L = L₁, L = d_эфф — для ребристого и игольчато-штыревого радиатора соответственно).

Теплофизические свойства воздуха следует выбирать при температуре

 

T_m = 0,5(t_p + t_c)

 

---

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 283; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!