Григорьев В.А., Зорина В.М. - Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник (1982) (1062114), страница 83
Текст из файла (страница 83)
7,86 8,05 8,24 8,44 8,64 8,84 9,05 9,26 9,48 9,70 9,93 10,16 10,39 10,63 10,87 11,12 11,37 6,97 7,14 7,31 7,48 7,66 7,85 8,03 8,23 8,42 8,62 8,82 9,03 9,24 9,45 9,67 9,89 10,12 10,35 10,59 10,83 11,07 !1,32 11,57 7,31 7, 48 7,66 7,84 8,03 8„21 8,41 8,60 8,80 9,01 9,22 9,43 9,% 9,87 10,09 10,32 10,555 1О, 79 11,ОЗ 11,28 11,53 11,79 7,66 7,84 8,02 8,21 8,40 8,59 8,79 8,99 9,20 9,4! 9,62 9,84 10,07 10,29 10,52 10,76 11,00 11,24 11,49 11,74 12,00 Теплоабяен з радиоэлектронной аппаратуре Равд. 5 Оп)0>. На основания результатов расчета, используя начало координат в качестве третьей точки, в координатах 0 и О строят график тепловой характеристики.
Этот график позволяет определить перегрев области ири любой мощности источников теплоты, действующих в системе. азз метод Рлсчетл стлцнанлвных темпевлтгвных нолем в Рэл с иснальзовлннем ковеаициентав Исследование различных РЭА показало, что ых тепловые режимы обладают высокой стабильностью, т.е. они зависят в основном от некоторых общих параметров (габаритных размеров аппаратуры, коэффициентов заполнения отдельных блоков, их общего размещения н рассеиваемой мощности, особенностей охлаждения н т. д.).
Для оценки влияния оиределяющнх параметров на тепловой режим РЭА строится модель процесса, которую можно математически описать достаточно простым способом с нсыользованием небольшого числа основных ыарамстров. Эти параметры в свою очередь могут зависеть от других, не учтенных в модели параметров, причем последние должны изменяться в ограниченных пределах, диктуемых практическими запросами. Указанные зависимости в дальнейшем изучаются экспериментально на натуральных объектах нлн иа ЭВМ.
При этом исследовании все группы параметров поочередно фиксируются н изучается влияние на тепловой режим только одного параметра. Пусть главный параметр у зависит от нескольких переменных: у= у(х! хп ... хя ° хн)! (5.42) тогда, фиксируя все переменные, кромехо находим зависимость у=!(хп), Такую же операцию производят н с остальными аргумеытамн. Можно получить отношение йг= о о о о =у>/уа, где уо — — у(х>, хм..., хр..., зф— значение функции при всех фиксированных аргументах. Обычно аргументы х! выбнраа ются для какой. либо конкретной типичной конструкции. аппаратуры прн определенных, наиболее часто встречающихся условиях его эксплуатации. При выполнении некоторых условий справедливо следующее выражение: У У П (5.
43) Эта зависимость представляет собой окончательную формулу, позволившую разработать коэффициентйые методы расчета средних поверхностных температур нагретых зок и корпусов РЭА, в том числе н в мнкроминнатюрном исполнении (29). а.зл. ПРнылижеиные РАсчеты нестлционлвных темпеелтывиых нолем в РЭА Теорыя регулярного режима позволя- ет в некоторых случаях проводить при- ближенные расчеты нестацнонарных тем- пературных полей.
Эти расчеты базыруют- ся на следующей предпосылке: првныма- ется, что темнературное поле тела нлн системы тел входит в стадию регулярного режыма с самого начала рассматриваемого процесса. Время см, в течение которого избы. точная температура по отношению х тем- пературе окружающей среды в какай-ли- бо точке системы изменится от О> да бп, определяется выражением т,, = — !п —, ! 01 (5.44) >и бз где ш — темп охлаждения системы (см. п. 2.4.3).
По формуле (5.44) можно вычислять время охлаждения нли нагрева тел нлн даже сложных систем тел, например, радиоэлектронных блоков, термостатов и т.д. Например, если блок, имеющий начальную температуру Ть помещен в среду с температурой Т„~Т„то время, необходимое для достижения температуры Тп в блоке, 1 Т,— Тт т>, = — !п (5.
45) и Тп — Тж Если блок разогревается под влиянием источников энергии, то разинца между стационарным перегревом 0>пп в некоторой точке ! блока н перегревом 0; в этой же точке тела достигнет требуемой величины Л0>=0>пп — 0> в момент времени т'„ который можно вычислить по формуле г' = — 1п —, 0>ст (5. 46) т ЛЮ> где 0>пп в свою очередь определяетсяформулами О!ст — — ПП; илн 0>ст —— ~~ П> ПП. (5.4Т) >=> В системе тел с источникамы энергии, общая мощность которых равна О,а темп регулярного нагревания и>, выделим точку / н будем считать, что известны начальный н установившийся перегревы в этой точке, т,е. 0>п=Т>п — Тн н 0>пп= =Ту(, — 'Т . Если стационарный перегрев характеризуется с помощью теплового коэффнцнента П> илн Пы, можно воспользоваться уравнениями (5.47).
При равномерном начальном папе температур н температуре тела, равной температуре средм, уравне. ние для расчета поля температур имеет вяд> 0„, (1, т). (5.46) Применение коэффициентних методов Итак, задача сводится к определению тепловых коэффициентов Пы и темпа т охлаждения системы в среде с постоянной температурой. Если в момент времени т, источники энергии отключены и система тел начинает охлаждаться в среде с той же температурой Т, то к этому моменту согласие (5.48) перегрев в точке !' достигнет значения 0Л = 01ст (1 — е ~ж) (6.49) и далее начнет уменьшаться по экспоненцнвпьиому закону, если температурное поле системы сразу же войдет в стадию регулярного режима. Обозначим перегрев в точке !' прн тж жт~ через 0,з. Тогда 01з — — Ве гцт "1, (5.50) где  — постоянная интегрирования, которая определяется нз (5.49) при условии 0 ]~,=.0Л.
В итоге получаем: 01в = 01ст (е~т' — 1) е ~т. (5.51) Следовательно, при сделанных предположениях можно рассчитывать измене. иие во времени температуры системы тел при включении и выключении источников энергии. Изложенный здесь метод расчета является приближенным.
Возможность его применения требует в каждом конкретном случае специального теоретическою или экспериментального обоснования. 5.4. ПРИМЕНЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТНЫХ МЕТОДОВ ДЛЯ РАСЧЕТА СТАЦИОНАРНОГО ТЕПЛООЬМЕНА В РАЗЛИЧНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ РЭА зли. коэооыцыентыые методы Рдсчета ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕП В РИА с геометычыым ковпусом Расчет средней поверхностной температуры корпуса в форме параллелепипеда, находящегося в условиях естественного теплообмеиа с окружающей средой. Исходными данными для расчета являются следующие величины: мощность действующих в аппарате источников теплоты 13; габаритные разме. ры аппаратуры 6ь Ез, »; коэффициенты теплового излучения участвующих в лучистом теплообмеие поверхностей е: температура среды 1тп давление окружающего аппаратуру воздуха р.
Перегрев корпуса относительно температуры среды определяется по формуле (9] 6и =- 6 »Р », »е »Рю (6 62) где каждый из сомножителей правой части представляет собой функцию одного аргумента, а именно: 0, = В, (4); »Р = »и (0„]; »т »т ((ж) (6'53) » = » (е); » = » (р). Здесь 0 =2(Ь6з+»()н+1 т)] — площадь поверхности корпуса; «=Щ0 — плотность теплового потока с наружной поверхности корпуса.
Для нахождения параметров Оч, »т, » , » построены две серии графиков (рис. 5.13 и 6.14) в зависимости от р. Функция Ь »~(1 ) рассчитывается по одной из следующих формул при изменении температуры среды в диапазоне 0<~1и< (60' С: »т 1,09 — 0,45.
1О-т1и для р 0,0395 —:0,2 МПа; (6.64а) »т 1,12 — 0 6. 10-зги для р 0,00066 " 0,0396 МПа. (5.54б) Расчет средыей поверхяоствой температуры нагретой зовы радноэлентровиой аппаратуры. На рис. 5.15 показаны схемы реальных конструкций нагретой зоны: вер. тикально (а) или горизонтально (б) орыентированные шасси с расположеныымн на них крупнымн деталями, система кассет с расположенными ыа иих крупиымы узламы (модули, микромодулн, твердые схемы и др.) или навесными радиодеталями (в). Если в реальной аппаратуре боковые зазоры между поверхностью нагретой зоны и кор- у 10 03 3,3 0 «0 33 30 23 20 13 10 0 0 130 г30 330 «30 030 3000т1лз 1т1 10 0,3 03 003 01 0,10 Р,г >па Рис. 5.13, Графики для расчета среднего перегрева О, корпуса аппаратуры.
Теллообмгн е радиоэлектронной олнаратуре Равд. 5 уг 1»1 10 110 0,0 0 1»У 1г 2 1»1 10 0,0 0 0 100 000 000 000 00007)лх Рис. 5.14. Графики для расчета среднего перегрева О, корпуса аппаратуры. й(а .= о(з (0)' «1 = «Г (1)' «а = «а («е): пусом значительно больше верхних и нижних, то этот случай нужно отнести к вертикальной орнентацяи нагретой зоны (рис. 5.15, д). Если верхний и нижний зазоры больше боковых, то такую аппаратуру относят к аппаратуре с горизонтально ориентированной нагретой зоной (рис, 5.15,г), Превышение средней поверхностной температуры нагретой зоны над темпера- ) «1 ) «л = "з (й) ' «а,)г = «з, Л (, 1 ! ' (5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
