Григорьев В.А., Зорина В.М. - Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник (1982) (1062114), страница 85
Текст из файла (страница 85)
Теилпобяан а радиоэлектронноа аппаратура Равд. 5 (5. 67) уг У,Р б„г бг гбг г г Р Р тг тг уг уь уг уг УР 4Р Р йц ггг РРС гт/» г г ьг гмугн Исходные данные для расчета: 1) размеры корпуса Ь, Ен Ег, 2) геометрические параметры нагретой зоны;-3) температура среды Ун окружающей аппаратуру; 4) мощность источников зиергии в аппаратуре; 5) аффективные коэффициенты теплопроводиости нагретой зоны в направлении асей х, у, г. Расчеты Оп Ог, В„бг „, проводятся по формулам, справедливым для 20(бх( Р, (60'С; 2~~бм14 мм;0,3 ~ — ~0,95. О =0,1784««л «л ««д «д «,Х е ' Ч х Лг зг г 'х Ь Х (1,02 — 0,75.10-з/м) (0,93+ + 1,33 10 — г б) (0,55+ 0.58Ра/Ра)' (5.63) О =О '399««л «л ««ь «е «ьХ х г "' х г Х (1,03 — От2 1О г Уж) (О 95+ +9,18 10-гб) (0,56+ 0,57Ре/Ри); (5.64) О»=0 1124««л «л ««л «е «ьХ х г '" х г Х(0,97+ 0,14 10-8 Ум) (0,94+ 10-4 б) Х Х(0 43+ 0~8Ра/Рк)1 (5.65) агмаве — ОЮООЧ«Л «Л «м«б «Д /тьХ Х (0,97+ 0,14 10 Муж) (0,91+21 ° 1О з б)Х Х (0,91+ 0 11Ра/Рк) (5 66) где Ч 1»/Рг — платность теплового потока нагретой зоны — (Р, — площадь поверхности нагретой зоны); Р„ — площадь поверхности корпуса аппаратуры; б=б,+ +ох/(Е»Е,) — толщина платы (бг — толщина монтажной платы, а„— объем всех функциональных узлов илн навесных деталей, смонтированных иа плате, Е„ и Е,— размеры плат в направлении осей х и г).
Каждый из сомножителей правой части уравнений (5.63) — (5.66) является Рис. 5.22. Графики для расчета максямального перегрева Оо в центре нагретой зоны. уть Ог Ог угу У,Р ~г С угг ггг РРР Рт/аа г 4 С с усугтбгп Рис. 5.23, Графики для расчета среднего перегрева О, поверхностей плит. функцией одного аргумента, условное обоз- начение которого совпадает с индексом со- множителщ « = « (4)* «л - «л (Л )' х х =«л Ю г г ««зт (щ)1 «1 «Е (Ех) х х «Е = «Е (Ег)1 «Ь = «Ь («). г г где Лх Лт — аффективные коэффициенты теплопроводиости нагретой зоны (метод их Р МР МУ ггг Рт/» г г Ф б Р тР Уг Пн Рнс. 5.24.
Графики для расчета паксималь, ного перепада температур бгпхх. Применение ноэффициентных методов 5 5.4 301 31 г,з 17 7Г гг 77> 7> 52 г,р Р>э з ыз ыр ггзгг1из г э г л >р м Рис. 5.25. Графики для расчета среднего перегрева Ор периферийных поверхностей нагретой зоны. расчета приведен в (9)); т — количество плат; Ь=йр †)(Е*!.,) — эффективный зазор между платами (Ьр — реальный зазор между платами). Функции (5.67), входящие в формулы (5.63) †(5.66), определяются по соответствующим графикам (рис. 5.22 — 5.25).
Максимальная погрешность расчета по отношению.к экспериментальным значениям перегревов ие превышает 2577, а средняя квадратичная равна 9>о, При узких зазорах между платами (Ь(2. 10 — зм) раль сквозной конвенции в теплообмене аппаратуры практически сводится к нулю. Температурное поле такой аппаратуры можно рассчитать как по предлагаемому методу, так и по методу, изложенному для кассетной аппаратуры класса А. зл.з. коаевицнентные методы рлсчетл темпенлтхрных полее в рал с перворнровлнным корпусом Нагретая зона РЭА состоит из шасси и расположенных на нем крупных радиодеталей (см. Рис.
5Л5, а, б). В тепловой модели аппаратуры реальная нагретая эона заменяется приведецной (см. Рис. 5.15,г, д). В дне и крышке аппаратуры имеются перфорации, позволяющие воздуху поступать из среды в аппаратуру через нижние перфорированные отверстия и выходить из него через отверстия в крышке корпуса. Анализ процессов теплообмена в аппаратуре с перфорированным корпусом приведеи в (91 Здесь изложена упрощенная схема расчета температурного поля такой аппаратуры, базирующаяся на коэффициентном методе. Исходнымя данными для расчета являются следующие величины: 1) геометрические параметры корпуса: длина Еь ширина основная Еь высота Ь; суммарные площади отверстий в стенках корпуса соответст- га = 3 1 1 1 2 "о> Рог Рй — параметр, зависящий от плошади отверстий в аппаратц здесь Ью Е~Ег — Елд(ш>+ +т,) — средняя плошадь поперечного сечения РЭА, свободная для прохода воздуха, >л> и шг — количество элементов на одной стороне шасси в четном и нечетном рядах соответственно; Р=рл/Рл.л', Рр.ив площадь излучающей поверхности нагретой зоны, которая определяется по одной из следующих формул: Рз.л = 21(1+ 2йзй) (5.69а) Рз.я = 2(АВ+ 2Н(А+ В)).
(5.696) В этих формулах А и  — размеры прямоугольной области шасси, занятой радиодеталями; Н вЂ” геометрический параметр, равный сумме толщины шасси бы и сРедних высот Ьг и Ьэ радиодеталей, расположенных в первом и втором отсеках аппарата, которые вычисляются по формуле л:>!2> Ь, ЛР> >=> Ь ц㻠— !2> ЛР> (5.70) Здесь тгы> — количество радиодеталей, смонтированных в первом, втором отсеках аппаратуры; Ь; — высота 1-й радиодетали; ЛР, — площадь шасси, занятая >-й радиадеталью.- Температура нагретой зоны гэ = 1ж + 6з, (5.
71) венно для подвода и отвода воздуха Ра> и Грэ> 2) геометрическве параметры нагретой эоны; 3) суммарная мощность >,> источников теплоты в аппаратуре; 4) температура среды, окружающей аппаратуру 1лп> 5) е— коэффициенты теплового излучения всех поверхностей аппарата. Средний поверхностный перегрев 6р нагретой зоны аппаратуры определяется по формуле 6э=гз 1ж=6 й>йлйр Ьвйейгйл (5. 68) Кав>дый из сомножителей правой части уравнения (5.68) является функцией одного аргумента, условное обозначение которого совпадает с индексом сомножителя; О=Е1гр— здесь Г,=2(Няг!Ь +1,1,) — площадь реальной (развитой) поверхности, >Г, Ь» диаметр и высота смонтированных на шасси элементов, >У вЂ” общее число элементов на одной стороне шасси, 1ь 12 в размеры шасси; 1= )>гЕ>Е2 — размер основания при. веденной нагретой зоны; Ь вЂ” высота; Равд.
5 Тгплообмен а радиоэлектронной аппаратуре 07 Ру 0 й! гй й = 1,02 — 10-з !ж) ! й = 1,36 — 0,4в; для Рч/Рч «=2 6.5 ~0 14 12 11 10 Ргу 00 0,7 10 00 0 «С 00 РР 40 30 20 10 где значения Оч вычисляются по формуле (5.68 . редине поверхностные перегревы н температура корпуса оцениваются по фор- мулам 8„=0,38,; 1„=! +О„. (5.72) Для определения некоторых сомножителей правой части построены две серии расчетных графикон (рнс. 5,26, 5.27). Для первой серии площадь рж определяется по формуле (569а), для второй — по формуле (5.69б). Значения других сомножителей (5.68) могут быть найдены по формулам: для Е,/Е,„=1 —:3 йр — — 0,57 + 0,21 Рв рзл йь = 0,93 + 0,07/т/!, йн = 1 02 — 0 07йз йе = 1,36 — 0,4е, Ир = 0,53+ О,! Р /Е йв = 1,02 — 0,07йз.
(5. 736) 0,2 04 0,0 0,0 /,0 12 О 100 200 000 400 0000г/нд Рис. 5.26. Графики для расчета среднего поверхностного перегрева О, нагретой зоны (1~Ра/Рыа СЗ). 100 200 000 400 000 000 Рт/к г Рнс. 5.27. Графики для расчета среднего поверхностного перегрева О, нагретой зоны (2 аРв/Рык~6,5). Формула (5.68) справедлива для аргументов, значения которых заключены в следующие пределы: О~гж~60'С' 0,6~в~1,0; И 0,5» — <2,0; 0,1~ба~0,7; 0,1~!<1,0 м; 0,01 ~ — с~ 0,7; 0 ~ а ~ 600 Вт/ма.
Ее Р Относительная максимальная погрешность вычисленных перегревов натрегой зоны по сравнению с экспериментальными данными не превышает 257ю Если нагретая зона образована совокупностью вертикально ориентированных кассет, перегрев в центре нагретой зоны О„ и средний поверхностный перегрев плат Огв определяются по формулам: Орп —— аОе, Озп = аО„(5.74) где а — функция коэффициента перфорации йч=уч/(ЛКт) (рис. 5,28), здесь Е» — суммарная площадь отверстий в крышке (дне) корпуса; /и и /а — размеры основания корпуса аппаратуры; 8,— перегрев в центре нагретой зоны аппаратуры с герметичным корпусом, определяемый по формуле (5.63) с использованием графиков рис. Применение ноэффнцивнтнрог методов 303 урр р,у урй рру у,'у 1(7 314" д,у деду ф 4фе1)7 87 и/с и Рул д4 Урф ф7 7,2 1,1 у,р фу Р,д Уру 72 7,1 ур др 2 Уру у,д ду Ю фцуау, 1(4 фз йЕ р брр Уд'С а,У Ог фг фуфаек 7,0 $3 уб 36 ау 7р фх д Рл фг' фт лл (л Рис.
5.28. График зависимости а а (йр). 5.20; 6, — средний перегрев поверхностей плат аппаратуры с герметичным корпусом, определяемый по формуле (5,64) с использованием графиков рис. 5.23. Максимальная погрешность расчета по формуле (5.74) составляет 30%, а средкяя квадратичная не превышает 1574 по отношению к измеренным перегревам. зл.р. темйевлтувное поле в влдиоэлектвоинои лппдилтуве пни пещей ивннуднтельиой Вентиляции Нагретая зона такой аппаратуры со. стоит из шасси и закрепленных на нем радиодеталей.
Шасси занимает практически все сечение аппаратуры и делит ее объем на два отсека, в которых движется воздух. Благодаря такой конструкции воздух протекает параллельно большей стороне шасси н с разных ее сторон имеет противоположные направления. Корпус аппаратуры герметичный, и его температура может быть рассчитана по формуле (5.52) с помощью графиков рис. 5.13 или 5.14. Средняя температура нагретой зоны такой модели может быть определена по методике, изложенной в (1О).
Исходными данными для расчета являются следующие величины: 1) геометрические параметры корпуса: длина и ширина основания 14 и Ер, высота и; 2) геометрические параметры нагретой воны, определяемые конструкцией аппаратуры; размер шасси з направлении воздушного потока 10 размер шасси в направлении, перпендикулярном направлению воздушного потока 141 3) суммарная мощность источников теплоты, действуюших в аппаратуре 42; 4) температура корпуса 1»; 5) приведенный козффициеит теплового излучения нагретой зоны е,; 6) объемная производительность вентилятора Й„. Разность температур между нагретой зоной и корпусом определяется по формуле (Окд~500 Вт/м') А(р к = гр — гк = 0,04645 Х ~ ~рр йй Л1 ° ~а ~к ~нр.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
