ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Радиаторы из "Основы тепло- и массообмена" Эффективный коэффициент теплоотдачи радиатора. Рассмотрим радиаторы, которые рхспользуются для отвода теплоты от радиоэлектронных аппаратов и полупроводниковых силовых устройств. Прежде всего оценим тепловые потоки, которые требуется отвести от этих приборов. На с. 18 приведены порядки коэффициентов теплоотдачи поверхностей при различных способах их охлаждения. Пользуясь максимально возможными значениями коэффициентов теплоотдачи, приведем оценку потока, рассеиваемого с 1 м площади поверхности, при разности температур между нагретой поверхностью и охлаждаемой жидкостью =50К. При этом рассмотрим свободное и вынужденное охлаждение в воздухе [10 а 100 Вт/(м -К)], а также вынужденную конвекцию в воде [а — = 3000 Вт/(м -К)]. По формуле 7 = а найдем значения плотностей тепловых потоков для этих трех случаев 7 = 5-102 5-10 и 15-10 Вт/м2. Известно, что у некоторых полупроводниковых силовых приборов уровень поверхностной плотности тепловых потоков достигает (0,5ч-5) 10 Вт/м , поэтому для отвода теплоты необходимо применять специальные устройства наиболее распространенными из них являются радиаторы. [c.129] Для системы воздушного охлаждения широкое применение получили радиаторы, которые различаются по виду развитой площади ииверхности, а именно пластинчатые (рис. 2.11, а), ребристые (рис. 2.11, б), игольчато-штыревые (рис. 2.11, в), типа краб (рис. 2.11, г), жалюзийные (рис. 2.11, д), петельно-проволочные (рис. 2.11, е). На рис. 2.11 приведены геометрические параметры, существенно влияющие на рассеиваемый радиатором тепловой поток размеры основания 2 (прямоугольное основание), диаметр В (круглое основание), толщина б основания высота кг (или Ьг), толщина б] ребра или штыря и шаг 5ш между ними. Для петельно-проволочных радиаторов характерными геометрическими параметрами являются высоты Лг витка, диаметр d проволоки, шаг навивки шаг укладки и коэффициент заполнения ф канала, равный отношению площади поперечного сечения спиралей к площади сечения канала. Значения указанных параметров для выпускаемых промышленностью радиаторов можно найти в нормативной документации. [c.129] Исследования теплообмена радиаторов различного типа позволили построить приближенную зависимость среднего перегрева в 8=4—i основания площадью Л от удельной нагрузки д = Ф1А (А=ЦЬ,, А = п0 14) при свободной и вынужденной вентиляции. Этот график приведен в приложении Б.5 и позволяет остановиться на том или ином типе радиатора, если заданы поверхностная плотность теплового потока д и допустимый средний перегрев б з основания. [c.129] Для характеристики теплообменных свойств радиатора используют следующие параметры эффективный коэффициент теплоотдачи Сэф, тепловую проводимость Ог, тепловое сопротивление / 2. [c.129] Приведем исходную информацию, которая должна быть известна при проектировании или выборе радиатораз прв дельно допустимая температура рабочей области прибора ( р)доп или его корпуса ( к)доп рассеиваемая прибором мощность Ф температура t окружающей среды или набегающего потока внутреннее тепловое сопротивление -Rbh прибора между рабочей областью и корпусом способ крепления прибора к радиатору который характеризуется тепловым сопротивлением Ryl контакта. Проектируемый радиатор должен удовлетворять некоторым дополнительным требованиям иметь малую массу и габариты, выполнять свои функции при наименьшем расходе воздуха, если требуется принудительное охлаждение, и т. п. [c.132] Все параметры, входящие в квадратные скобки формулы (2.22), заданы, а параметры (ts—4) и р неизвестны. Дальнейший подбор радиатора может быть осуществлен с помощью формул (2.15), (2.22) и графиков, представленных на рис. Б.8—Б. 12 (см. приложение Б) на основе метода последовательных приближений. В первом приближении задают значение р =1,2 и по формуле (2.22) определяют ( 8 —t ), затем в первом приближении задают площадь Лр основания радиатора и по графикам рис. Б.12 подбирают вид оребрения и характер теплообмена (свободная или вынужденная конвекция). Зная Ф, Лр1 и —(с), по формуле (2Л5) находят в первом приближении эффективный коэффициент теплоотдачи Оэф . [c.133] По графикам, представленным на рис. Б.8—Б.11, уточняют геометрические параметры радиатора, после чего переходят ко второму приближению расчетов, а именно находят безразмерные числа = аофЛр/ лб), Лв/Лр и по графику рис. Б.З определяют рП уточняют по формуле (2.21) значение ts— с). Далее примерно по предыдущей схеме уточняют геометрические параметры радиатора, причем стремятся уменьшить его габариты и т. п. [c.133] Пример 2.4. Подбор радиатора для охлаждения транзистора. Требуется подобрать радиатор для охлаждения транзистора, рассеивающего мощность Ф= = 12 Вт и находящегося внутри блока. Контакт транзистора с радиатором осуществлен по площади Ли= 1,96-10-4 ы внутреннее тепловое сопротивление прибора / вп=0,8 К/Вт, тепловое сопротивление контакта =1,2 Ку Вт, допустимая температура коллекторного перехода в транзисторе ( р)доп = 100°С условия теплообмена — свободная конвекция, температура воздуха в блоке с = =40° С. [c.133] Вернуться к основной статье