Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры (1984) (1092053), страница 60
Текст из файла (страница 60)
(6-22) Здесь ю=-СС; б=с5,р; с=ЦЗч где 0 и Š— массовый и объемный расход жидкости; С вЂ” удельная теплоемкость жидкости нри постоянном давлении, Дж/(кг К); р — плотность жидкости, кг(мз; с — скорость движении жидкости, м/с; с, — площадь поперечного сечении трубки, м'. Количество знсргии, передаваемое в еднннцу времени от нагретой зовы кожуху и рассеиваемое и окружающую среду, Р' па (Гз Гн) =- пн ((н (с) (6-26) где а„— тепловая проводимость участка между кожухом н средой. Решая систему уравнений (6-21), (6.22), (6 23) относительно (г, гч, гР получаем Р— — ( — + 0,5) + па 310 + ( — + о 6) ~1, + Р ( — + — )1 1 где (6-24 ( + )1+ гс (1+ )+ !Р (6 26) 1 Г / 1 1 1= — ~(р-1) г +1+Р~ + — )1, (6-26) ! — р~ ов он / 1 1 1 )У=ы( — + — + — )+0,5 ов ои от (6-27) Из выражений для г„! и 1 можно получить формулы для расчета теплового режима в двух предельных случаях; при отсутствии охлаждающей жидкости и при отсутствии кожуха.
Если нет охлаждающей жидкости, это означает, что ы=о и !!в - Г =Гм уравнения при этом принимают вид / 1 ! 1.=1,+Р( — + — ): оз (6-28) 1 !в= !с+Р (6-29) о„ Отсюда легко найти связь менспу температурой нагретой зоны и кожуха: ов ~ Гз !а еч ((н гс) (1+ (6-30) где Если в блоке отсутстиует кожух, то <тя оо и тогда — — !!'+ ( — + О,б) (1, + Р— )~ 1 1 Г 1 г" = — 1Г((У вЂ” !) 1' +1 + Р— ] „ ! р 'Г х 1 с (6-31) (6-32) 1 1 Ох — — ы ( -(- — ) + 0,5. (оз пи 1 (6-33) 311 Здесь о,— тепловая проводимость участка между нагретой зоной и окружающей средой.
Используя выражения для температуры нагретой зоны и температуры кожуха, можно перейти к расчету конкретных конструкций. Прп выводе этих выражений предполагалось, что тепловые проводимости о,„о, и о„. являются постоянными. На самом деле все обстоит зна. чительно сложнее. Каждая тепловая проводимость будет зависеть от искомой температуры, поэтому прямым путем эта задача не решается и необходимо воспользоваться методом последовательных приближений.
.6 ! Б ! СР СР "/~ — ! ш з ез ! СЧ са й~ 3Х3 Ж ! С'3 С.3 сч :э СО ,Ф 1 л е о ~ сч й ! Я С4 х и а о О. й ! няется в поворотных переключателях с большим усилием переключения либо в цепях точной настройки регуляторов непрерывного действия. Рукоятка-маховичок типа Ш используется в качестве приводного элемента механизма настройки или переключения. Рукоятка типа Ю используется в поворотных регуляторах непрерывного действия. Для особо точных операций настройки размер рукоятки должен быть увеличен в два-четыре раза по сравнению с рекомендованным в табл. 5-3. На рис.
5-37 представлена форма кнопочных и клавишных выключателей и переключателей. Эти элементы позволяют осуществлять операции быстрого включения и выключения, выбор нужного параметра, набора и ввода команд управления. Кнопки и клавиши, рассчитанные на частое использование или на усилия 8— 35 Н, должны иметь вогнутую рабочую поверхность и. выступать иад поверхностью панели на 5 — 10 мм. Кнопки, рассчитанные на усилия нажатия до 1 Н и на частоту пользования нми не более двух раз в минуту, имеют диаметр 3 — 5 мм и выпуклую рабочую поверхность.
В табл. 5-4 представлены основные параметры кнопочных и клавишных переключателей по ГОСТ 22614-77, Разновидности компоно- Е-2. РАСг)ЕТ ОХЛАЖДЕНИЯ ПРИ ЕСТЕСТВЕННОЙ КОНЕЕКЦИИ ВНУТРИ ГЕРМЕТИЧНОГО КОЖУХА Тепловая характеристика. Естественное воздушное охлаждение РЭА — самый простой способ отвода тепла в окружающее пространство, осуществляемый за счет естественной конвекцин и лучеиспускания. Естественное воздушное охлаждение в герметичных блоках позволяет отводить тепло прв плотностях теплово~о патока до 0,05 Вт/смз, при этол~ перегрев внутри блока не превышает 30 'С, Такой перегрев до.
пуствм для аппаратуры, работающей в условиях, близких к нормальным. Расчет охлаждения прн естественной конвекцин сводится к определению тепловой харантеристики кожуха и нагретой зоны РЭА. Тепловой характеристикой эоны (кожуха) называется функциональная зава. симость перегрева ее от мощности тепловыделения. В большннстве РЭА выходная мощность составляет незначительную часть потребляемой, поэтому можно считать, что мощность тепловых потерь равна потребляемой от сети мощности.
Связь между мощностью Р, потребляемой из. делнем, н средним перегревом поверхности АГ выражается равенством Р= АГая, (6-34) где Ы-1„— 1„'С; Гя — температура кожуха, *С; 1, — температура окру. жающей среды, 'С; о — тепловая проводимость участка от кожуха в среду, Вт/К. Кожух РЭА изготовляется из ластового алюминневого сплава либо иэ листовой стали.
Эти материалы обладают достаточно большой теплопроводностыо; кроме того, тепловая энергия, передаваемая от нагретой зоны кожуху, приблизительно равномерно распределена по всей поверхности, поэтому с достаточным основанием кожух можно считать Пзотермнческой поверхностью. Определение тепловых проводимостей кожуха, прослойки между кожухом и нагретой зоной. Тепловая проводимость кожуха определяется кан сумма тепловой проводимости верхней н нижней поверхностей и боковых стенок: пя = па.в + пя.и + пя.в нли он= п ов+пно +паба (6-35) где и„пю цз — полные коэффициенты теплоотдачи верхней, нижней и боковой поверхностей, Вт((м'К); Зм 3», Юа — площади верхней, ннжней и боновой наружных поверхностей, мз, Полный коэффициент теплотдачи бй поверхноств равен сумме нонвектввного коэффициента гам и коэффициента лучеисвускания овя ггг = птч + плг ° (6-36) В общем виде коэффициент лучеиспускания "и = евг гры у (Гг Ю (6-37) где ею — првведенная степень черноты бй наружной поверхности кожуха; если блок находится в неогранвченном пространстве, то в, е, (степень черноты соответствующей стенки); йчг -коэффициент взаимной облученности бй поверхности кожуха и Рго тела.
Если вблизи вет никаких тел, то коэффициент взаимной облучеиностн равен 1. Функция температуры для одиночного блока [в Вт/(мз.К)] 312 ~ /н+ 273)а ~ /г. + 273 ')а / (/н, /с) = 5,67 г 1„ — /с ,.где /ч — температура кожуха, 'С; /с — температура оьружающей сре,ды, С. Значения функции температуры приведены в табл. 6-2. При известной температуре кожуха н известных геометрических раз:.мерах блона коэффициент а, однозначно определяется формулами (6-6), ' (6-7, (6.8) а табл.
6-1. еплообмеи зависит от многих фаиторов. Решающими являются .перегрев Ы и определяющий размер кожуха. По известной средней температуре 1м=0,5(0+(с) и перегреву б/ (прямая !) определяют ааьон, по которому происходит теплообмен вблизи поверхности с определяю. щим размером ь — прямая П (рнс. 6-14), Определяющим размером для вертпкальной поверхности является высота, для горизонтальной — наименьшая сторона. Определяющим размером для вертикального цилинд-.
рического кожуха является высота, для горизонтального цилиндрического — диаметр. Ориентация плоской нагретой поверхности учитывается поправочяым коэффициентом ~7, который еходит в выражения а,п для вертикальной поверхности Н= 1; для горизонтальной поверхности с нагретой стороной, обращенной вверх, /У=1,3; для нагретой стороны, обращенной шшз, /7=0,7. В болыпннстве радноэлеитронных устройств отеод тепла подчиняется закону степени 1/3 ила 1/4. Для нахождения закона теплообмена нож. но воспользоваться неравенством /н — гс и (840/1.), где /х и /с — допустимая температура коягуха и среды; Š— определяющий размер, мм.
Таблица 6-2 го гз 5,90 6,05 6,20 6„35 6,51 6,60 ?,04 7,39 7,75 8,13 8,53 6,35 6,51 6,60 6,83 7,19 7,55 7,80 8,31 8,72 6,51 6,60 6,83 7,00 7,35 7,72 8,07 8,49 8,9! 6,82 7,00 7,17 7,51 7,86 8,26 8,67 9,09 7,14 ?,35 7,69 8,05 8,45 8,86 9,28 7,50 7,87 8,24 8,65 9,46 8,05 8,42 8,80 8,83 9,20 9,25 9.65 9,66 10,08 15 25 30 .35 40 45 50 90 М0 5,32 5,45 5,59 5,76 5,90 6,06 6,20 6,35 6,70 7,06 7,44 7,82 8,19 Значения функции температуры / (/ч, 1,) ЗначениЯ / 0 ю гг) Яса Разл~лных гю 'С 5,59 5,76 5,90 6,05 6,20 6,35 6,51 6,87 7,21 7,59 7,98 8,37 тэ Рнс. 6-14.
Номограмма для определения закона теплообмена / — закон степени '/в, '3 закон степени '/М 3 конон степени '/е При выполнение неравенства наблюдается закон степени 1/4, а если неравенство не выполняется, — закон степенв 1/3. Расчет охлажденвя сводится к определению тепловой характеристики графоаналитичесним методом. Задаются температурой кожуха и вычисляют значения ае н /хи. После этого находят Р согласно выражению Р=-о(1„— /с), Получают первую точку будущей характеристики /т/и=/(Р), Л/.=1 — 1,.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
