1. Определяются геометрические параметры эквивалентной нагретой зоны аппарата (метод определения дан в разделе I).
2. Определяется массовый расход воздуха по методике, данной в разделе III (в случае, если расход воздуха принудительно вентилируемого аппарата задан, этот пункт опускается).
3. Определяется общая мощность тепловой энергии, уносимой воздухом
В первом приближении может быть рекомендована формула
4. Определяются тепловые проводимости, входящие в эквивалентную тепловую схему (рис.3):
;
;
;
.
В первом приближении можно взять:
;
;
;
.
5. Определяются средние температуры нагретой зоны , воздуха
и
кожуха
из системы уравнений теплового баланса:
;
;
;
;
;
, где
– определитель этой системы уравнений;
,
,
– те же
определители, у которых соответственно первый, второй и третий
столбцы заменены на правые части уравнений.
Зная
перегревы , можем определить температуры
;
;
.
6. Уточняются полученные значения температур. На
основе полученных в первом приближении температур ,
и
можно
выполнить расчет во втором приближении и т.д.:
а) уточняется температура на
выходе воздуха из аппарата:
;
б) уточняется величина коэффициента гидравлического сопротивления
, а также абсолютные температуры
,
,
и пересчитывается массовый расход воздуха
(раздел Ш), если он вообще выполняется;
в) уточняется значение мощности стока тепловой энергии (п.3);
г) по методике, изложенной в разделе II, определяются коэффициенты теплообмена кожуха и нагретой зоны на основе полученных температур нагретой зоны, воздуха и кожуха;
д) пп. 4 и 5 повторяются.
7. Проверяется расхождение значений средних температур нагретой зоны, воздуха и кожуха, найденных в первом и втором приближениях
,
Если
неравенство выполняется для всех трех
,
,
, то соответствующие температуры принимаются
за окончательные температуры нагретой зоны, воздуха и кожуха. Расчет
заканчивается.
Если хотя бы одно из неравенств не выполняется, то необходимо определить температуры в третьем приближении. Для этого вновь повторяют пп.6 и 7 и т.д.
IV. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ДЕТАЛИ В ГЕРМЕТИЧНОМ
ИЛИ ВЕНТИЛИРУЕМОМ БЛОКЕ
I. Определение температуры
Температура –й детали
(элемента),расположенной в функциональном узле (модуле), может быть определена
по формуле
, где
– температурный фон в
–й точке, возникший в результате действия всех источников тепла
, кроме
–го;
– собственный перегрев, т.е. температура в
–й детали, возникшая благодаря выделению в ней тепла
.
Перегрев
–й детали относительно окружающей среды:
.
В этом выражении тепловые коэффициенты
;
.
Таким
образом, определение температуры –й детали сводится к
определению теплового коэффициента
и тепловых сопротивлений
,
,
и
2. Определение тепловых коэффициентов и сопротивлений
1. и
– тепловые сопротивлении передачи тепла от
поверхности нагретой зоны к корпусу и от корпуса электронного устройства к
окружающей среде с температурой
.
Методика определения структуры и
для герметичного и перфорированного
(вентилируемого) корпусов приведены в разделах I – V.
2. – внутреннее
сопротивление передачи тепла
от
–й детали (элемента) до поверхности
функционального узла (модуля), расположенного в нагретой зоне.
Структура зависит от многих
факторов, в том числе геометрических размеров детали и модуля, их
конструктивных особенностей, теплофизических свойств материалов и т.д. Например,
– это сопротивление от зоны перехода к
корпусу полупроводникового прибора, от центра к поверхности интегральной схемы
или катушки индуктивности.
На многие нормализованные элементы, такие как полупроводники
и интегральные схемы, дается в паспорте.
3. – тепловое сопротивление,
преодолеваемое тепловым потоком
на пути от поверхности
функционального узла (модуля) до поверхности нагретой зоны.
4. – тепловой коэффициент
при передаче теплового потока от
–й детали до поверхности
нагретой зоны.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.