Задаемся вероятностью правильного расчета р

1. Задаемся вероятностью правильного расчета р.

Если вероятность p > 0,8, то можно остановиться на выбранном способе охлаждения. При вероятностной оценке 0,8 > р > 0,3 можно применить выбранный способ охлаждения, однако при конструировании РЭС обеспечению нормального теплового режима следует уделить тем больше внимания, чем меньше вероятность. При вероятности 0,3 > р > 0,1 не рекомендуется использовать выбранный способ охлаждения.

Исходя из вышеизложенного, задаемся вероятностью правильного расчета р > 0,8.

2.Определяем средний перегрев нагретой зоны.

Исходными данными для проведения последующего расчета являются:

-        коэффициент заполнения по объему 0,6;

-       суммарная мощность, рассеиваемая в блоке, Вт 24;

-       давление окружающей среды, кПа 103;

-       давление внутри корпуса, кПа 103;

-       габаритные размеры корпуса, м 0,183x0,130x0,065;

Средний перегрев нагретой зоны герметичного корпуса блока с естественным воздушным охлаждением определяется по следующей методике [4]:

1. Рассчитывается поверхность корпуса блока:

S_k = 2 × [ L₁ × L₂ + ( L₁ + L₂ ) × L₃ ] (5.1.1)

где L₁, L₂ - горизонтальные размеры корпуса, м;

L₃ - вертикальный размер, м.

Для разрабатываемой конструкции блока L₁ = 0,183м, L₂ = 0,130м, L₃ = 0,065м. Подставив данные в (5.1.1), получим:

S_k  = 2·[0,183·0,130+(0,183+0,130)·0,065]=0,44 м².

2. Определяется условная поверхность нагретой зоны:

S_з= 2 × [ L₁ × L₂ + ( L₁ + L₂ ) × L₃ × К_з] (5.1.2)

где К_З - коэффициент заполнения корпуса по объему. В нашем случае

 К_З = 0,6. Подставляя значение К_З в (5.2.2), получим:

S_з = 2 · [0,183·0,130+(0,183+0,130)·0,065·0,6]=0,036 м².

3. Определяется удельная мощность корпуса блока:

Q_k = P \ S_k (5.1.3)

где Р - мощность, рассеиваемая в блоке. Для разрабатываемого блока мощность, рассеиваемая в дежурном режиме Р =1,5 Вт.

Тогда:

Q_k = 1.5 \ 0,44 = 3,41 Вт/м².

4. Определяется удельная мощность нагретой зоны:

Q_з = P \ S_з (5.1.4)

Q_з = 1,5 \ 0,036 = 41,6 Вт/м².

5. Находится коэффициент Q₁ в зависимости от удельной мощности корпуса блока формула (5.1.5):

Q₁ = 0,1472 × Q_k – 0,2962 × 10 ^–3 × Q_k² + 0,3127 × 10 ^–6 × Q_k³ (5.1.5)

Q₁ = 0,1472 × 2,41– 0,2962 × 10 ^–3 × 3,41² + 0,3127 × 10 ^–6 × 3,41³ = 0,49

Находится коэффициент Q₂ в зависимости от удельной мощности нагретой зоны формула (5.1.6):

Q₂ = 0,1390 × Q_з– 0,1223 × 10 ^–3 × Q_з² + 0,0698 × 10 ^–6 × Q_з³ (5.1.6)

Q₁ = 0,1390 × 41,6– 0,1223 × 10 ^–3 × 41,6² + 0,0698 × 10 ^–6 × 41,6³ = 5,56

6. Определяется коэффициент К_Н1 в зависимости от давления среды вне корпуса блока:

K_H1 = 0,82 + 1 \ (0,925 + 4,6 × 10^-5 × H₁) (5.1.7)

где Н₁ - давление окружающей среды в Па. В нашем случае Н₁=87кПа. Подставив значение Н₁ в (5.1.7), получим:

K_H1 = 0,82 + 1 \ (0,925 + 4,6 × 10^-5 × 87 × 10³) = 1,87

7. Определяется коэффициент К_Н2 в зависимости от давления среды внутри корпуса блока:

K_H2 = 0,8 + 1 \ (1,25 + 3,8 × 10^-5 × H₂) (5.1.8)

где Н₂ - давление внутри корпуса в Па.

В нашем случае Н₂=Н₁=87кПа. Тогда:

K_H2 = 0,8 + 1 \ (1,25 + 3,8 × 10^-5 × 87 × 10³) = 1,598

8. Рассчитывается перегрев корпуса блока:

Q_k = Q₁ × K_H1 (5.1.9)

Qк = 0,49 · 1,87 = 0,9163

10. Рассчитывается перегрев нагретой зоны:

Q_з = Q_k +(Q₂ - Q₁ ) × K_H2 (5.1.10)

Qз = 0,9163 + (5,56 – 0,49) · 1,598 = 9,01

11. Определяется средний перегрев воздуха в блоке:

Q_в = (Q_к - Q_з ) × 0,5 (5.1.11)

Q_в = 0,5 · (0,9163 + 9,01) = 4,96

12. Определяется удельная мощность элемента:

Q_эл = P_эл \ S_эл (5.1.12)

где Рэл - мощность, рассеиваемая элементом (узлом), температуру которого требуется определить, Вт

Sэл - площадь поверхности элемента, омываемая воздухом, см.кв

Наименее теплостойкий элемент базового модуля в дежурном режиме стабилизатор. Для него Рэл = 0,15 Вт, Sэл = 1,5 см.кв.

Q_эл = 0,15 \ 1,5 = 0,1

13. Определяется перегрев поверхности элементов:

Q_эл = Q_з × (0,75 + 0,25 × Q_эл \ Q_з ) (5.1.13)

Q_эл = 9,01 × (0,75 + 0,25 × 0,1 \ 41,6 ) = 6,76

14. Определяется перегрев среды, окружающей элемент:

Q_эс = Q_в × (0,75 + 0,25 × Q_эл \ Q_з ) (5.1.14)

Q_эл = 4,96 × (0,75 + 0,25 × 0,1 \ 41,6 ) = 3,72

15. Определяется температура корпуса блока:

Т_к = Q_к + Т_с (5.1.15)

где Тс - температура среды, окружающей блок.

Тк = 0,9163 + 45 = 45,916

16. Определяется температура нагретой зоны:

Т_з = Q_з + Т_с (5.1.16)

Т з = 9,01 + 45 = 54,01

17. Определяется температура поверхности элемента:

Т_эл = Q_эл + Т_с (5.1.17)

Тэл = 6,76 + 45 = 51,76

18. Определяется средняя температура воздуха в блоке:

Т_в = Q_в + Т_с (5.1.18)

Тв = 4,96 + 45 = 49,96

19. Определяется температура среды, окружающей элемент:

Т_эс = Q_эс + Т_с (5.1.19)

Тэс = 3,72 + 45 = 48,72

Для выбора способа охлаждения исходными данными являются следующие данные:

-       суммарная мощность Р_р, рассеиваемая в блоке, Вт 1,5;

-       диапазон возможного изменения температуры окружаю-

щей среды:

микроклимат +20…+24°C

и по ГОСТ 15150-69, +10…+45 °C;

-       пределы изменения давления окружающей среды:

Р_мах, кПа (мм рт. ст.) 106,7 (800);

P_min, кПа (мм рт. ст.) 84,0 (630);

_-        допустимая температура элементов

(по менее теплостойкому элементу), Т_max, °C +75;

-       коэффициент заполнения по объему 0,6;

Выбор способа охлаждения часто имеет вероятностный характер, т.е. дает возможность оценить вероятность обеспечения заданного в техническом задании теплового режима РЭС при выбранном способе охлаждения, а также те усилия, которые необходимо затратить при разработке будущей конструкции РЭС с учетом обеспечения теплового режима.

Выбор способа охлаждения можно выполнить по методике [3]. Используя графики, характеризующие области целесообразного применения различных способов охлаждения и расчеты, приведенные ниже, проверим возможность обеспечения нормального теплового режима блока в герметичном корпусе с естественным воздушным охлаждением.

Условная величина поверхности теплообмена рассчитывается по (5.1.2).

 S_п = 0,036м².

Определив площадь нагретой зоны, определим удельную мощность нагретой зоны: плотность теплового потока, проходящего через поверхность теплообмена, рассчитывается по (5.1.4). q_З = 41,6 Вт/м².

Тогда: lg q_З =lg 41,6 = 1,619.

Максимально допустимый перегрев элементов рассчитывается по (5.1.13)

, (5.1.13)

Тогда:

По графикам [рис.2.35, рис.2.38, 3] для значений q_З = 41,6 Вт/м² и  определяем, что нормальный тепловой режим блока в герметичном корпусе с естественным воздушным охлаждением будет обеспечен с вероятностью p = 0,9. Так как полученное значение вероятности p > 0,8, то можно остановиться на выбранном способе охлаждения.

Более подробный расчет теплового режима проводится далее.

Похожие работы

Выбор систем контроля и управления доступом

Скачать

135842

0

35

... переговорные (аудио) видеоустройства. Системы серии PERCoMS400 могут использоваться в сочетании с более сложными системами контроля и управления доступом. При этом одни и те же карточки могут служить пропусками на все разрешенные к доступу объекты. Максимальное число пользователей для систем PERCoMS400 составляет примерно 500 человек. В настоящее время серия PERCoMS400 имеет несколько моделей. ...

Организация управления и контроля доступа на объекты защиты. Программно-аппаратный комплекс Менуэт 2000

Скачать

111763

0

4

... без сохранения воспользуйтесь кнопкой Отмена или закройте окно стандартным для Windows приемом. Примечание. 1. Программы-архиваторы в состав программно-аппаратного комплекса Менуэт 2000 не входят и для поддержания возможности создания архивов баз данных регистрации и объектов контроля Вы должны позаботиться о наличии на жестких дисках АРМ'М, на которых инсталлированы модули ПАК Менуэт 2000 ...

Протез предплечья с биоэлектрическим управлением двумя функциями. Биоуправляемые протезы плеча

Скачать

15392

0

8

... электродвигатель. Редуктор состоит из двух ступеней зубчатой передачи Zi и Z2 (рис. 3), самотормозящейся винтовой пары Z3 и зубчатой передачи с внутренним зацеплением Z4,Z5. Рис. 2 Протез предплечья с биоэлектрическим управлением с двумя функциями Максимальный вращающий момент привода составляет 0,5 - 5 Н*м; число поворотов — не менее 15 об/мин; масса протеза не превышает 1,2 кг. Рис. ...

Организация и применение микропроцессорных систем обработки данных и управления

Скачать

65335

1

10

... ввести распределенную обработку во всех подсистемах вычислительной системы, что определяет новые способы организации вычислительных процессов в системах с децентрализованными управлением и обработкой информации. 2. Интерфейс микропроцессоров Для включения микропроцессора в любую микропроцессорную систему необходимо установить единые принципы и средства его сопряжения с остальными устройствами ...