Разделы


Рекомендуем
Автоматическая электрика  Расчет вибропрочности конструкции 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 [ 145 ] 146 147 148 149 150 151 152 153 154


A/[tB J,A 3D W 10 О 10 го , 30 40 /[р,

Рис. 13.36. График для оиредьлснии iiepeipeeoB НЗ и воздуха в fdA RK с принудительной вентиляцией


(Slh,K

Рис. 13.37. график средних квадратичных отклонений перегревов РЭА КК с принудительной вентиляцией



Пример И. Определить тепловой режим РЭЛ и выбрать способ охлаждения.

Дано: РЭЛ КК, V = 9,3 Ю-з мз (габаритные размеры 0,22 X 0,25 X X 0,17), габаритные размеры плат 0,23 X 0,15 м, толщина плат fen = = 2 10-3 м, Ф = 84Вт, Кзап = = 0,3, количество плат в РЭА т = = 12, максимальная температура окружающей среды Gc = 333 К (+60° С), предельно допустимый перегрев НЗ центральных плат

0 8 доп = 15 К.

Решение. 1. Определяем

Фп = Ф/т = 84/12 = 7 Вт.

2. Вычисляем удельный объем плат: Vn = 9,3 10-3/12 = 0,775 X

X 10-3

3. Рассчитываем Sgn и по формулам (13.68) и (13.69):

Sen = 2 0,23 0,15 + 4 X X (0,3 - 0,22/12 + 2 10-3) X X Vo,23 -0,15 = 0,0746 м, %п = 7/0,0746 = 94 Вт/м2.

4. Из рис. 13.33 по значениям Уц, 9зп находим перегрев НЗ центральных плат для РЭА с ЕК; /И [доз! = -= 102 Kv\

Сравниваем это значение с предельно допустимым и убеждаемся, что условие нормального теплового режима при ЕК не обеспечивается.

5. Переходим к следующему типу конструкций РЭА с ЕВ. Выбираем коэффициент перфорации Кдер = = 0,05, тогда коэффициент Сп = 0,8 (см. рис. 13.35) и перегрев НЗ центральных плат (формула (13.71)) Оо8= 0,8 . 102-= 81,5 К. Условие (13.62) также не выполняется.

6. Выбираем конструкцию РЭА с ПВ и - 0. Наибольщии перегрев НЗ центральных плат с учетом того, что коэффициент запаса равен 0.9: ,в=0,9. ео8доп=0,9Х X 15 -= 13.6 К.

7. Определим поправку для случая, когда К,сн - 1 (К.*сн = 0,22 i 0.26 - 0.88), П - Кз -

- сев - 0,984.

Поправка близка к единице, поэтому

дальнейшем она не учитывается.

По графику рис. 13.33 для ©оз = 13,5 К и зп = 94 Вт/м2 опреде-

ляем gt, = 210 мЗ/(ч - кВт), а затем расход охлаждающего воздуха G = 10-Зg Фп = 10-3 . 210 X X 84 = 17,6 мЗ/ч. Находим среднее квадратичное отклонение (см. рис. 13.34): о [й-оз] = 1.4 К.

8. Вывод: РЭА КК с указанными исходными данными может быть разработана только при использовании ПВ. Для обеспечения нормального теплового режима необходимо подавать в РЭА охлаждающий воздух в количестве не менее 17,6 мЗ/ч с температурой на входе Gox = 6(. < < 333 К (+ 60° С).

Пример 12. Рассчитать объемный расход воздуха Сц, необходимый для обеспечения перегрева НЗ в вентилируемой РЭА с шасси.

Дано: е-з доп = 20 К, V = 17,7 X X 10-3 мЗ, габаритные размеры 0,26 X 0,34 X 0,2 м, Кзап = 0,37, Ф = 348 Вт, максимальная температура среды Gc = 333 К (+ 60° С)

©1,Х = 0.

Решение. 1. Определяем

Ко= 0,2/v 17,7-10- 3= 0,767, 1<оси =

= 0,26/0,34 = 0,765.

2. По формулам (13.65) н (13.64) находим

5з = А(17,7-10-3)2 (2/0,767 + + 4-0,37 /0Г767)= 0,265 м2, Qs = 348/0,265 = 1313 Вт/м2.

3. Задаемся тремя произвольными значениями б:

С 1=18мЗ/ч, 0 2 = 36мЗ/ч, G 3 =

= 108 мЗ/ч

и вычисляем gv по формуле (13.66):

g i=47мз/(ч кВт), g 2=94мЗ/(ч*кВт), g 3 = 282M3/(4.KBT),

по рис. 13.32, а находим перегревы

дз! = 47 К, ©32 = 29 К. езз = 14 К.

4. Определяем поправку, учитывающую форму аппарата:

П = 0,86 + 0,14 . 0.765 - 0,967.



fl.gg = 0,967 . 14 = 13,5 К.

9. Строим график G = / (рис. 13.38), на котором для значения Оз = 0,9 . &здоп==16 К находим Gj, = 84 м/ч.

Тепловые режимы отдельных элементов РЭА *

Определяя перегрев эквивалентной НЗ, конструктор получает необходимую информацию о тепловом режиме РЭА, достаточную только на этапе эскизного проектирования. На этапе технического проектирования необходимо знать температуру поверхности элементов, ибо температурное поле в реальной НЗ весьма неравномерно и температуры отдельных элементов могут существенно отличаться от среднего уровня эквивалентной НЗ.

Для оценки среднеповерхностного перегрева отдельных элементов используется соотношение [10]:

ffj = ©в (1 + (13.75)

где А - коэффициент, показывающий превышение перегрева поверхности отдельного элемента над средним перегревом поверхности НЗ.

Значение А записит от объема аппарата V, теплового сопротивления перехода элемент-поверхность шасси / пер. расхода охлаждающего воздуха G (для аппаратов с ПВ), а также относительной нагрузки Кстп = Ф/Ф (Ф - мощность, рассеиваемая /-Ы элементом).

Для различных способов охлаждений РЭА имеем:

ЕК /И[Л=251/°-23-г°-5 Котп.

о(Л = Котн.

ЕВ /W[/l]=40(V-rnep)°KoTH, о[Л] = 1,2Котн, (13 76)

ПЦ /И[Л] = 251/о--Гиер Кот11. о(Л] = (0,4 + 55,51/)Котн. ПВ, ПЦТ M[ = 5,55(G X Х/-цор)- Котп. о(Л1 = 3,4К.,п.

Составитель И. В. Глушицкий.

Ответ \

Ю 20 W W ,К

Рис. 13.38. График к примеру 12

Соотношения (13.76) справедливы для РЭА, теплофизические и геометрические параметры которой лежат в пределах, указанных ранее, при определении перегрева НЗ; кроме того, должны соблюдаться следующие условия:

0,005 < Ко , < 0,05,

0,5К/Вт < Гпер < 50 К/Вт,

количество теплонагруженных эле. ментов в РЭА составляет 50... ... 100% от общего количества.

Среднее квадратичное отклонение для расчетной формулы (13.75) вычисляется с помон;ью соотношения:

о \bj ] = а [©3 ] (1 -f М \А\) -f

+ а [Л] (о Ш + М [ад). (13.77)

Пример 13. Произвести оценку тепловых режимов элементов для РЭА из примера 10.

Дано: предельно допустимый перегрев поверхности элементов Oj доп = 30 К, переходное сопротивление элемент-поверхность шасси Гпер = 5 К/Вт, мощность, рас, есиваеыая элементом, Ф/ = 3 Вт,

С учетом поправки вычисляем перегревы

{1в, = 0.967 . 47 = 45,5 К, = 0,967 . 29 =. 28 К,




1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 [ 145 ] 146 147 148 149 150 151 152 153 154

Яндекс.Метрика
© 2010 KinteRun.ru автоматическая электрика
Копирование материалов разрешено при наличии активной ссылки.