Реализация твердотельной модели радиатора
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение
высшего образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт инженерной физики и радиоэлектроники
Кафедра «Приборостроение и наноэлектроника»
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по дисциплине «Информационные технологии в проектировании электронных средств»
Расчёт ребристого радиатораи выполнение анализа
сопряжённого теплообмена
Преподаватель __________ Зограф Ф.Г.
Студент РФ15-31Б __________ Сморгунов А.И.
Красноярск 2018
Оглавление
ВВЕДЕНИЕ. 3
1 Цель работы.. 4
2 Техническое задание. 4
3 Ход выполнения работы.. 4
3.1 Расчёт. 4
3.2 Реализация твердотельной модели радиатора. 6
3.3 Анализ сопряжённого теплообмена радиатора в программной среде SolidWorksFlowSimulation. 7
3.3.1 Подготовка исследования. 7
3.3.2 Определение параметров и необходимых условий исследования. 7
3.3.3 Обработка результатов исследования. 8
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 12
ПРИЛОЖЕНИЕ. 13
Список используемых источников. 14
ВВЕДЕНИЕ
В радиоэлектронных средствах (РЭС) для интенсификации теплоотдачи от теплонагруженных элементов часто применяют теплоотводящие радиаторы. Подобные конструктивные решения могут быть заложены непосредственно в кожухе РЭС и некоторые радиоэлементы, либо радиаторы являются самостоятельной конструкцией, применяемой для отвода тепла в мощных полупроводниковых приборах, интегральных микросхемах, СВЧ-приборах, тепловых трубах.
|
|
|
Назначение радиатора состоит в значительном снижении теплового сопротивления между корпусом теплонагруженного элемента и окружающей средой, а, следовательно, в уменьшении перегрева элемента. Обеспечение допустимого теплового режима элементов увеличивает их надёжность и время безотказной работы.
Выбор радиатора – это достаточно трудоёмкий и длительный процесс, который выполняется в несколько этапов. Однако современные компьютерные технологии значительно упрощают данную задачу. Все расчёты и исследования, которые ранее выполнялись вручную, теперь возможно реализовать в программных средах, одной из которых является SolidWorks Flow Simulation. Выполнив реализацию твердотельной модели радиатора в соответствии с техническим заданием, можно выполнить анализ сопряжённого теплообмена и визуализировать данное исследование. Широкие возможности по конфигурированию исследовательской среды и её оптимизации позволяют получить необходимую точность и скорость выполнения анализа.
Цель работы
Произвести расчёт геометрических параметров ребристого радиатора охлаждения РЭА по одной из известных методик.
|
|
|
Курсовой проект состоит из 2-хэтапов. Учитывая требования технического задания, на первом этапе будут рассчитаныего параметры и геометрические размеры.
Второй этап предполагает реализацию рассчитанного радиатора в средетвердотельного моделирования SolidWorks и выполнение анализа сопряжённого теплообмена в программной средеSolidWorks Flow Simulation.
Техническое задание
Тип радиатора – ребристый. Материал – медь. Ориентация – горизонтальная. Источник тепла – алюминий.
tp = 85 °C – предельная температура рабочей области элемента;
tокр = 20 °C – температура окружающей элемент среды;
P = 20 Вт – мощность, рассеиваемая элементом;
a = b = 20мм – размер контакта;
Sк = 4 см2 – площадь контакта элемента с радиатором;
Rк = 0,5 °C/Вт – тепловое сопротивление контакта между элементом и радиатором;
Ход выполнения работы
Расчёт
Допустимая температура радиатора в месте контакта с ПП:
Перегрев радиатора над окружающей средой
Тепловое сопротивление радиатора
Площадь поверхности радиатора
м2
Коэффициент оребрения радиатора
Площадь основания радиатора
м2
Коэффициент формы основания радиатора
|
|
|
Длина основания
м
Ширина основания
м
Количество рёбер и межрёберных соединений
Высота рёбер 
м
Толщина рёбер 
м
Толщина основания радиатора 
м
Количество рёбер
Расстояние между рёбрами
м
Площади поверхностей радиаторов
м;
м;
м;
м;
м.
Рисунок 1 – Эскиз ребристого радиатора
Рассчитанная длинна (81мм), ширина (81мм) основания, расстояние между рёбрами (9,13мм) и в количестве 8 рёбер.
Реализация твердотельной модели радиатора
Исходя из полученных результатов на предыдущем этапе, выполним построение модели радиатора в среде SolidWorksи чертёж.
Рисунок 2 — Твердотельная модель радиатора с геометрическими размерами
Выбор данной модели обусловлен тем, что на выполнение её расчёта требуется оптимальное количество вычислительных ресурсов и временных затрат.
Следующий этап –анализ сопряжённого теплообмена в программнойсреде «SWFlowSimulation». Помимо самого радиатора реализуем модель источника тепла площадью 4 см2 (2х2 см) и толщиной 2 мм, который контактирует непосредственно с радиатором. Также реализуем модель стола площадью (150х150 см) и толщиной 4 мм.
|
|
|
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 330; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!