Составители:
Рубрика:
3
Воздушное охлаждение представляет собой один из основных спосо-
бов обеспечения режима современной теплонагруженной аппаратуры. Про-
стота конструктивного решения, надежность, удобство в эксплуатации и ре-
монте - основные преимущества систем воздушного охлаждения.
Если конструкция аппаратуры имеет герметичный корпус, то теплоот-
вод осуществляется либо благодаря только естественной конвекции (ЕК), ли-
бо за счет
принудительной циркуляции (ПЦ), создаваемой встроенными
внутрь кожуха вентиляторами, либо принудительной циркуляцией с проду-
вом через охлаждающие теплообменники (ПЦТ).
Если кожух в аппаратуре негерметичен то теплоотвод, кроме естест-
венной конвекции может осуществляться за счет естественной (ЕВ) или при-
нудительной (ПВ) вентиляции. При естественной вентиляции (ЕВ) тепловой
режим во многом определяется количеством
перфорационных отверстий в
крышке и на дне кожуха.
Все многообразие конструктивно - компоновочных решений аппарату-
ры с воздушным охлаждением можно свести к двум основным видам: аппа-
ратура с шасси и аппаратура с кассетной конструкцией. Особенности каждо-
го из этих видов состоят в том, что в конструкциях с шасси источники тепла
размещаются в
пространстве с обеих сторон шасси, в кассетной же конст-
рукции с одной или с обеих сторон плат. Кроме того в кассетной конструк-
ции наибольшее тепло наблюдается на одной из центральных плат, поэтому в
качестве определяющих параметров определяются среднеповерхностная
температура центральной платы или средняя температура воздуха между
центральной и соседней платой.
В конструкциях с принудительной вентиля-
цией нагретый воздух имеет наибольшую температуру на выходе из конст-
рукции и на входе в теплообменник (для приборов с принудительной цирку-
ляцией и продувом через охлаждающий теплообменник). В тепловых расче-
тах используется понятие нагретая зона (НЗ).
Нагретой зоной называется пространство занятое теплорассеивающими
элементами и упрощено представляется
в виде некоторого прямоугольника
параллелепипеда с равномерно распределенными источниками тепла. Коли-
чественная оценка теплового режима требует привлечения сложного матема-
тического аппарата и представляет собой достаточно трудоемкую и весьма
непростую процедуру. Ниже рассматривается достаточно простой метод ори-
ентировочного расчета теплового режима прибора, точность которого вполне
достаточна для технического проектирования.
Диапазон применения
данной методики ограничен следующим диапа-
зоном:
1·10
-3
≤ V ≤ 100·10
-3
м, 0,2 ≤ К
0
≤ 1,3, 10ВТ≤ Ф ≤ 800ВТ, 0,1≤ К
зап
≤0,7,
10м
3
/ч≤G
v
≤ 200 м
3
/ч, ρ ≤ 101кПа, θ
с
= +333К, (60
0
С) К
осн
=1 (для конструкции
с шасси). Обозначение параметров приведено на стр.11.
Воздушное охлаждение представляет собой один из основных спосо-
бов обеспечения режима современной теплонагруженной аппаратуры. Про-
стота конструктивного решения, надежность, удобство в эксплуатации и ре-
монте - основные преимущества систем воздушного охлаждения.
Если конструкция аппаратуры имеет герметичный корпус, то теплоот-
вод осуществляется либо благодаря только естественной конвекции (ЕК), ли-
бо за счет принудительной циркуляции (ПЦ), создаваемой встроенными
внутрь кожуха вентиляторами, либо принудительной циркуляцией с проду-
вом через охлаждающие теплообменники (ПЦТ).
Если кожух в аппаратуре негерметичен то теплоотвод, кроме естест-
венной конвекции может осуществляться за счет естественной (ЕВ) или при-
нудительной (ПВ) вентиляции. При естественной вентиляции (ЕВ) тепловой
режим во многом определяется количеством перфорационных отверстий в
крышке и на дне кожуха.
Все многообразие конструктивно - компоновочных решений аппарату-
ры с воздушным охлаждением можно свести к двум основным видам: аппа-
ратура с шасси и аппаратура с кассетной конструкцией. Особенности каждо-
го из этих видов состоят в том, что в конструкциях с шасси источники тепла
размещаются в пространстве с обеих сторон шасси, в кассетной же конст-
рукции с одной или с обеих сторон плат. Кроме того в кассетной конструк-
ции наибольшее тепло наблюдается на одной из центральных плат, поэтому в
качестве определяющих параметров определяются среднеповерхностная
температура центральной платы или средняя температура воздуха между
центральной и соседней платой. В конструкциях с принудительной вентиля-
цией нагретый воздух имеет наибольшую температуру на выходе из конст-
рукции и на входе в теплообменник (для приборов с принудительной цирку-
ляцией и продувом через охлаждающий теплообменник). В тепловых расче-
тах используется понятие нагретая зона (НЗ).
Нагретой зоной называется пространство занятое теплорассеивающими
элементами и упрощено представляется в виде некоторого прямоугольника
параллелепипеда с равномерно распределенными источниками тепла. Коли-
чественная оценка теплового режима требует привлечения сложного матема-
тического аппарата и представляет собой достаточно трудоемкую и весьма
непростую процедуру. Ниже рассматривается достаточно простой метод ори-
ентировочного расчета теплового режима прибора, точность которого вполне
достаточна для технического проектирования.
Диапазон применения данной методики ограничен следующим диапа-
зоном:
1·10-3 ≤ V ≤ 100·10-3 м, 0,2 ≤ К0 ≤ 1,3, 10ВТ≤ Ф ≤ 800ВТ, 0,1≤ Кзап≤0,7,
10м3/ч≤Gv≤ 200 м3/ч, ρ ≤ 101кПа, θс = +333К, (600С) Косн=1 (для конструкции
с шасси). Обозначение параметров приведено на стр.11.
3
