В помощь изучающему электронику

Формулы, вычисления, ...

на сайте

www.electrosad.ru

- Основы теплообмена -

Данный справочник собран из разных источников. Но на его создание подтолкнула небольшая книжка "Массовой радиобиблиотеки" изданная в 1964 году,  как перевод книги О. Кронегера в ГДР в 1961 году. Не смотря на такую ее древность, она является моей настольной книгой (наряду с несколькими другими справочниками). Думаю время над такими книгами не властно, потому что основы физики, электро и радиотехники (электроники) незыблемы и вечны.

 
 
Многие современные электронные устройства имеют большие мощности и соответственно большое тепловыделение, поэтому вопросы их охлаждения выходят на передний план. Эффективный теплоотвод, при мощностях от 10 до 100 Вт, обеспечивают охладители (кулеры) с принудительной конвекцией. В то время как кулеры с естественной конвекцией, малых габаритов, работают при мощности тепловыделения до 10 Вт.
Режим принудительной конвекции описывается уравнением теплового баланса:

c ρ v f Δtв = αк вн Sвн (tp - tc - Δtв/2)

где:

с - удельная теплоемкость воздуха, Дж.(кг град);

ρ - плотность воздуха, кг/м3 ;

v - скорость воздуха м/сек;

f -площадь поперечного сечения каналов м2;

Δtв - температура перегрева (нагрева) воздуха в каналах радиатора;

αк вн - коэффициент теплообмена в межреберном пространстве, Вт/(м2 град);

Sвн - площадь внутренней (обдуваемой) поверхности радиатора м2;

tp - температура основания радиатора;

tc - температура среды(воздуха) на входе в радиатор;

tc - Δtв/2 - средняя температура воздуха в канале;

Таблица 1.
Физические параметры сухого воздуха на уровне моря.
К(°С) λ10-2
Вт/(м К)
ν106
м2/сек
Ср
Дж/(кгК)
ρ
кг/м2
273 (0) 2,44 13,3 1005 1,29
293 (20) 2,59 15,1 1005 1,21
333 (60) 2,9 19 1005 1,06
373 (100) 3,21 23,1 1009 0,95

αк вн = Nu λв/2t.

где:

Nu - критерий Нуссельта, см "Справочник конструктора РЭА" М, Сов.радио,1972, стр.816 равный:

Nu = 0,032 (v L/ν)0,8

λв - коэффициент теплопроводности воздуха;
v - скорость потока охлаждающего воздуха (м/сек);

L - длина пути охлаждающего воздуха (м);
- из таблицы 1

t - расстояния между ребрами.

 

Тепловое сопротивление через контактную поверхность, охлаждаемое устройство - радиатор определяется по формуле:

rк = δк λ-1к S-1конт

где:

δк - толщина заполненного пастой (клеем или прокладкой) зазора между радиатором и охлаждаемой поверхностью, м;

λк - коэффициент теплопроводности пасты (клея), Вт/(м град);

S - площадь контактной поверхности, м2.

Для паст-клеев без наполнителя λк = 0,2-0,5 Вт/(м К),

а для паст-клеев с наполнителями λк = 0,4 - 2,0 Вт/(м К).

Таблица 2
Тип изоляционной прокладки rк К/Вт
Анодировка с пропиткой бакелитовым лаком с маслом 0,31
Анодировка с пропиткой бакелитовым лаком 1,0
Лавсан. С двух сторон фольга 0,6
Слюда толщиной 0,06 мм 1,6
Слюда толщиной 0,14 2,0
Очень грубо оценить величину теплового сопротивления для "сухих" хорошо обработанных сопрягаемых поверхностей можно из формулы:

Rк = 2,2 / Sк (К/Вт).

Общие рекомендации:

- применение чернения радиаторов для увеличения теплоотдачи можно рекомендовать только при температурах радиатора более 70°С, в этом случае теплоотдача через излучение составляет более 5%;
- для снижения теплового сопротивления рекомендуется поверхность контактирующую с прибором обрабатывать с чистотой не ниже 6 класса, лучше после этого выполнить электрохимическую полировку;
- рекомендуется строго выдерживать рекомендованные производителем усилия фиксации радиатора на приборе;
- для снижения теплового сопротивления зазор между контактирующими поверхностями следует заполнять теплопроводящими пастами с вязкостью не хуже 500 сСТ;
- не рекомендуется применять клеи в устройствах с тепловыделением более 5 Вт, они передают на прибор механические деформации радиатора имеющие место при больших градиентах температур на его поверхности.

Литература.

 

Оглавление.
1.Единицы измерения

2. Сопротивление, резистор

3. Емкость, конденсатор

4. Катушка индуктивности

5. Электрические цепи постоянного тока.

Основные понятия. Замкнутая и разветвленная цепи постоянного тока

6. Цепи переменного тока

Основные понятия, Сопротивление в цепи переменного тока, Конденсатор в цепи переменного тока, Индуктивность в цепи переменного тока, Мощность переменного тока

7. Колебательный контур

Основные зависимости, Последовательный колебательный контур, Параллельный колебательный контур

8. Применение колебательных контуров

Входная цепь приемника

9. Схемы построенные на R, L, C

RC и LC фильтры - общие положения, RC фильтры, 9.3 LC фильтры

10. Аттенюаторы и согласование устройств

Аттенюаторы, Согласование источника с нагрузкой по мощности, току и напряжению

11. АНТЕННЫЕ УСТРОЙСТВА

Основные параметры передающих антенн, Параметры приемных антенн, Вибраторные антенны, Рамочные антенны, Приемные ферритовые антенны, Формулы для расчета вибраторных антенн

12. Распространение радиоволн

РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН В СВОБОДНОМ ПРОСТРАНСТВЕ - Общие положения, ИОНОСФЕРА И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН, Преломление и отражение радиоволн в ионосфере, Особенности распространения сверхдлинных и длинных волн, Особенности распространения средних волн, Особенности распространения коротких волн, РАСПРОСТРАНЕНИЕ УЛЬТРАКОРОТКИХ ВОЛН В ПРИЗЕМНОМ ПРОСТРАНСТВЕ, Распространения радиоволн над поверхностью земли, дальний прием

13. Векторные диаграммы, действующее сопротивление, сдвиг фаз, амплитудно и фазо частотные характеристики цепей содержащих L,C,R

14.  Основы теплообмена

15. Некоторые особенности применения конденсаторов в фильтрах

 

Собрал А. Сорокин

  Яндекс.Метрика

<<назад>> <<в начало>> <<на главную>>

Попасть прямо в разделы сайта можно здесь:

/Неизвестный процессор/Охлаждение ПК/Электроника для ПК/Linux/Проекты, идеи/Полезные советы/Разное/
/
Карта сайта/Скачать/Ссылки/Обои/Форум/Каталог/

При полном или частичном использовании материалов ссылка на "www.electrosad.ru" обязательна.
Ваши замечания, предложения, вопросы можно отправить автору через
гостевую книгу или 
почтой.

Copyright © Sorokin A.D.

2002-2012 год