Расчет тепловых режимов ключевых элементов, выбор теплоотвода

Коэффициент заполнения Кз= 0,4

Температура окружающей среды Тс = 293 К (20*С)

Давление окружающей среды Н1= Н2 = 0,1 МПа

. Расчитывается поверхность корпуса блока по формуле:

SK = 2* [L1* L2 + (L1 +L2) *L3],K = 2* [0.295*0.312+ (0.295+0.312) *0.295] =0.542 м2;

. Определяется условная поверхность нагретой зоны по формуле:

З = 2* [L1* L2 + (L1 +L2) *L3*KЗ],

где KЗ - коэффициент заполнения.

З=2* [0.295*0.312+ (0.295+0.312) *0.295*0.4] =0.326 м2;

где L1, L2, L3 - геометрические размеры корпуса,

. Определим удельную мощность корпуса блока:

K = PЗ / SK;K = 50/0.542 = 92,25 Вт / м2

где P3 - мощнось рассеиваемая нагретой зоной.

. Удельная мощность нагретой зоны:

З = PЗ / SЗ;З = 92,25/0.326 = 282,97 Вт / м2

5. Найдем коэффициент в зависимости от удельной мощности корпуса блока

рис. 12 Зависимость перегрева корпуса от удельной мощности V1 = 11 К

6. Найдем коэффициент в зависимости от удельной мощности нагретой зоны

Рис.13 Зависимость перегрева нагретой зоны от удельной мощности рассеивания V2 = 30 К

7. Найдем коэффициент, зависящий от атмосферного давления вне корпуса

Рис. 14 Зависимость Кн1 от окружающей среды 0≤ Н1≤ 2.6 · 10 3 Па Кн1 = 1.0

8. Найдем коэффициент, зависящий от давления внутри корпуса блока

Рис. 15 Зависимость Кн2 от давления внутри корпуса 0≤ Н2 ≤ 12.8 · 10 3 Па Кн2 = 1.0

9. Определим нагрев корпуса

к = V1· Кн1, Vк = 11 К

. Рассчитаем перегрев нагретой зоны

Vз = Vк + (V2 - V1) Кн2

Vз = 11 + (30-19) ·1 =22 К

. Определим средний перегрев воздуха в корпусе

Vв = 0.5· (Vк +Vз), Vв =42,1 К

. Определим удельную мощность элемента

qэл = 50/ (15*10-3) =45 Вт/м2

13. Рассчитаем перегрев поверхности элементов

Vэл = Vз (a + b· qэл / qз),

где a = 0.75, b = 0.25

эл = 48 (0.75 + 0.25 · 22/282,97) = 36,9 К

. Рассчитаем перегрев окружающей элементы среды

Vэс = Vв (a + b · qэл / qз)эс = 42,1 (0.75 + 0.25 · 22/282,97) = 32,39 К

. Определим температуру корпуса блока

Тк = Vк + Тс = 11 + 293 = 314 К

. Определим температуру нагретой зоны

Тз = Vз + Тс = 22+293=315К

. Найдем температуру поверхности элементов

Тэл = Vэл +Тс, Тэл = 36,9 +293 =329,9 К

. Находим среднюю температуру в блоке

Тв = Vв + Тс, Тв = 42,1 + 293 = 335,1 К

. Находим температуру окружающей элементы среды

Тэс = Vэс + Тс, Тэс = 32,4 + 293 = 325,4 К

Температура корпуса блока 410 C

Температура нагретой зоны 620 C

Температура поверхности элемента 57 0 C

Средняя температура воздуха в блоке 58 0 C

Температура окружающей элемент 490 C

В результате проектирования получили блок, имеющий небольшие габаритные размеры. Конструкция блока проста и не требует множество трудоемких сборочных операций. Применив алюминиевый теплоотвод в качестве основания блока, мы тем самым отводим достаточное количество тепла. Исходя из полученных расчетов, можно сделать вывод, что нет необходимости в принудительном охлаждении блока или отдельных его частей.

Читайте также

Моделирование мобильных систем связи
При организации сети сотовой связи для определения оптимального места установки и числа базовых станций, а также для решения других задач необходимо уметь рассчитывать характеристики сиг ...

Разработка лабораторного стенда Измерение опасных акустических сигналов
Для человека слух является вторым по информативности после зрения. Поэтому одним из довольно распространенных каналов утечки информации является акустический канал. В акустическом канал ...

Проектирование релейной защиты и автоматики
В электрической системе имеются следующие источники: ТЭЦ-1, ТЭЦ-2, ТЭЦ-3, ТЭЦ-4, ТЭЦ-5, ГРЭС, СарГЭС и БАЭС. ТЭЦ-1, ГРЭС допускается отдельно не учитывать, так как их мощность по сравнению с ...