Научная электронная библиотека

ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА РЭС

Евстафьев В. В., Енгибарян И. А., Сахаров И. А.,

4.4. Системы охлаждения РЭС

Классификация систем охлаждения РЭС приведена в табл. 4.1.

Система охлаждения – совокупность устройств и конструктивных элементов, используемых для уменьшения локальных и общих перегревов.

Эффективность систем охлаждения – поверхностная плотность теплового потока уносимого теплоносителем от РЭС:

058.wmf

где Р – тепловой поток; KН – давление окружающей среды (из таблицы или графика); S – площадь поверхности соприкосновения.

Выбор способа охлаждения на ранней стадии проектирования.

Исходные данные:

– Ps тепловой поток рассеиваемый конструкцией;

– 059.wmf – изменение температуры окружающей среды;

– Hmin...Hmax – изменение давления окружающей среды

– Lx, Ly, Lz, r, h – геометрическая конструкция;

– K3 – коэффициент заполнения конструкции;

– τ – время непрерывной работы конструкции.

Таблица 4.1

Классификация систем охлаждения РЭС

Критерий классификации	Объекты классификации
По назначению	Локального
	Общего
По характеру контакта теплоносителя объекта	Прямого действия
	Косвенного действия
По виду цикла охлаждения	Замкнутые (с сохранением носителя)
	Разомкнутые (с выбросом носителя)
По способу передачи тепла и виду теплоносителя	Кондуктивные (контактный способ за счет теплопроводности элементов кондуктора)
	воздушные	Естественное охлаждение
		Естественная вентиляция
		Принудительная вентиляция
	жидкостные	Естественное охлаждение
		Принудительное охлаждение
	испарительные	Естественное охлаждение
		Принудительное охлаждение
	Комбинированные
	На эффекте Пельтье	На границе (спае) двух различных проводников при протекании электрического тока в зависимости от его направления выделяется или поглощается тепло (спай полупроводников с P и n проводников)

Решение:

1. Находят плотность теплового потока Ps и допустимый перегрев в конструкции ∆to.

2. Входят в диаграмму и определяют целесообразность применения того или иного способа охлаждения.

Пример 4.1 Выбор системы охлаждения РЭС.

Выбрать систему охлаждения конструкции РЭС по следующим исходным данным.

– тепловой поток, рассеиваемый конструкцией Р = 50 Вт;

– диапазон изменения температуры окружающей среды tc min = 30 °C, tc max = 60 °C;

– аппаратура работает на высоте над уровнем моря при давлении Н = 400 мм рт.ст. (KН = 1,1);

– допустимая рабочая температура элементов РЭС лежит в пределах 060.wmf 061.wmf 062.wmf 063.wmf

– геометрические размеры конструкции Lx = 2 см; Ly = 3 см; Lz = 1 см.

Решение:

1. Рассчитываем плотность теплового потока

064.wmf Sk = 2[LxLy + (Lx + Ly)Lz];

065.wmf logPS = 4,7.

2. Рассчитаем перегрев конструкции (допустимый) 066.wmf

067.wmf

4_1.wmf

Рис. 4.1. Диаграмма выбора системы охлаждения:
1– естественное воздушное охлаждение; 2 – естественное и принудительное воздушное; 3 – принудительное воздушное; 4 – принудительное воздушное и жидкостное; 5 – принудительное жидкостное; 6 – принудительное жидкостное и естественное испарительное; 7 – принудительное жидкостное, принудительное и естественное испарительное; 8 – естественное и принудительное испарительное; 9 – принудительное испарительное

3. По графикам, представленным на рис. 4.1, определяем способ охлаждения:

– для 068.wmf logPS = 4,7 – естественное;