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 = ts - tc основания радиатора а рассеиваемой им мощностью Р, эффективным коэффициентом теплообмена основания αэф, тепловой проводимостью или тепловым сопротивлением RΣ, 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 tc и коэффициентом теплоотдачи с боковой поверхности α; коэффициент теплопроводности стержня — λ. В левый торец стержня входит тепловой поток Pi, 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 = 0,59Re0,5 при 2.103 < Re < 5.103 ;
Nu = 0,033Re0,8 при Re ≥ 5.105. (1.9)
Для игольчато-штыревых радиаторов:
Nu = 0,49Re0,5 при Re < 1000 ;
Nu = 0,194Re0,65 при Re ≥ 1000. (1.10)
В (1.9) и (1.10) приняты следующие обозначения:
Nu = αL/λ; Re = VpL/ν; λ, ν — теплопроводность и кинематическая вязкость воздуха при температуре набегающего потока, Vp — расчетная для данного вида оребрения скорость движения воздуха, L — определяющий размер.
Особенности теплообмена радиатора учтены в выборе параметров L и Vp, которые равны:
для ребристых радиаторов Vp = 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 (Gr . Pr)0,125 при 10-3 < GrPr ≤ 5.102 ;
|
|
Nu = 0,54 (Gr . Pr)0,25 при 5.102 < GrPr ≤ 2.107 ;
Nu = 0,135 (Gr . Pr)0,33 при GrPr > 2.107. (1.12)
Здесь Nu = αL/λ, Gr = βgL3(tp-tc)/ν2, Pr = ν/a.
β — коэффициент объемного расширения воздуха, g — ускорение свободного падения, ν — коэффициент кинематической вязкости, tp — температура ребра или штыря, tc — температура окружающей среды, а — температуропроводность воздуха, L — определяющий размер (L = L1, L = dэфф — для ребристого и игольчато-штыревого радиатора соответственно).
Теплофизические свойства воздуха следует выбирать при температуре
Tm = 0,5(tp + tc)
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 283; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!