- •Таганрог 2008
- •С одержание
- •1.3. Передача тепла излучением……………………………..13
- •Введение
- •1. Законы теплопередачи
- •Передача тепла теплопроводностью
- •1.2. Передача тепла конвекцией
- •1.3. Передача тепла излучением
- •2.1. Расчет стационарного теплового режима
- •2.1.1. Расчет теплового режима микросборок (микросхем в блоке) при естественном воздушном охлаждении и внутреннем перемешивании воздуха
- •2. Методы расчета стационарного и нестационарного тепловых режимов
- •2.1.2. Расчет теплового режима дискретных эрэ в блоке с естественным воздушным охлаждением и внутренним перемешиванием воздуха
- •2.1.3. Расчет теплового режима микросборок (микросхем) в блоке при принудительном воздушном охлаждении
- •2.1.4. Расчет теплового режима дискретного эрэ в блоке при принудительном воздушном охлаждении
- •2.2. Расчет нестационарного теплового режима
- •2.2.1. Определение темпа охлаждения
- •2.2.2. Расчет теплового режима при постоянной мощности и постоянной температуре окружающей среды
- •2.2.3. Расчет теплового режима при постоянной мощности и температуре окружаюшей среды, изменяющейся по линейному закону
- •2.2.4. Расчет теплового режима при постоянной мощности и температуре окружающей среды, изменяющейся по экспоненциальному закону
- •2.2.5. Расчет теплового режима при периодическом импульсном выделении мощности и постоянной температуре окружающей среды
- •2.2.6. Расчет теплового режима при периодическом импульсном выделении мощности и температуре окружающей среды, изменяющейся по линейному закону
- •2.2.7. Расчет теплового режима при периодическом импульсном выделении мощности и температуре окружающей среды, изменяющейся по экспоненциальному закону
- •2.2.8. Расчет теплового режима при апериодическом импульсном выделении мощности
- •2.3. Расчет теплового режима блока, работающего в составе стойки (шкафа)
- •2.3.1. Расчет результирующей мощности блока, работающего в составе стойки (шкафа) при естественном воздушном охлаждении
- •2.3.2. Расчет результирующей мощности блока и перегрева микросборок, микросхем и дискретных эрэ, работающих в составе стойки (шкафа) при принудительном воздушном охлаждении
- •- При вытяжной вентиляции:
- •- При приточной вентиляции
- •3. Расчет тепловых режимов эа с использованием эвм
- •Заключение
- •Библиографический список
- •П1. Формулы для аппроксимации графического материала
- •П2. Свойства материалов
- •П3 модифицированные функции бесселя
- •Расчет стационарного и нестационарного тепловых режимов эа
П1. Формулы для аппроксимации графического материала
Аппроксимирующая формула для определения перегрева корпуса герметичного блока при давлении окружающей среды 0,1 МПа, К (рис. 2.4 настоящего пособия) имеет вид
(П1.1)
при
.
Аппроксимирующие формулы для определения коэффициента , учитывающего перфорацию корпуса блока (рис. 2.5 настоящего пособия):
(П1.2)
Аппроксимирующая формула для определения среднеобъемного перегрева нагретой зоны блока в герметичном корпусе при давлении воздуха внутри блока 0,1 МПа и отсутствии внутреннего перемешивания воздуха, К (рис. 2.7 настоя- щего пособия) имеет вид
(П1.3)
(3)
при
.
Аппроксимирующая формула для определения коэффициента Кw, учитывающего внутреннее перемешивание воздуха (рис. 2.8 настоящего пособия):
(П1.4)
при
.
Аппроксимирующая
формула для определения удельной
тепловой проводимости контакта
теплопроводной шины с корпусом блока
(рис.
2.11 настоящего пособия):
(П1.5)
(5)
При контакте алюминиевой рамки ячейки с алюминиевым корпусом
.
(П1.6) (6)
Аппроксимирующая формула для определения коэффициента , учитывающего теплоотдачу от корпусов микросборок (микросхем), Вт/(М2К) (рис. 2.10 настоящего пособия) имеет вид
(П1.7)
при
.
Аппроксимирующая
формула для определения коэффициента
,
учитывающего давление окружающей среды
(рис. 2.6 настоящего пособия) имеет вид
(П1.8)
Аппроксимирующая
формула для определения коэффициента
,
учитывающего
давление воздуха внутри корпуса блока
(рис. 2.9 настоящего пособия) имеет вид
(П1.9)
П2. Свойства материалов
Таблица П2.1
Степень черноты полного нормального излучения для различных материалов
Материал |
Т, К |
Степень черноты |
Алюминиевая краска Алюминиевая краска после нагрева до 598 К Алюминиевая фольга (без масла) Алюминиевая фольга, покрытая слоем масла Алюминиевый лак на шероховатой пластине Алюминий грубополированный Алюминий полированный Алюминий сильно окисленный Алюминий с шероховатой поверхностью Алюминия окись, величина зерен, мкм: 1-2, 2-4 Асбестовая бумага, ткань Асбестовый картон Бронза полированная Бронзовая краска Бумага тонкая, наклеенная на пластину Вольфрам Гипс Графит Дюралюминий (Д16) Железо полированное Железо свежеобработанное наждаком Золото Золото тщательно полированное Ковар Краска защитно-зеленая Краски эмалевые Лак белый Лак черный блестящий Лак черный матовый Латунь листовая прокатанная Латунь матовая тусклая Латунь, окисленная при 873 K |
373 473 473-873 373 293-373 298 296 473-873 298 473-873
313-643 296 523 373 292 300-3588 294 298 323-623 698-1298 293 498-898 498-898 298 293 293-373 313-373 313-373 313-1000 295 323-623 437-818 |
0,28 0,35 0,09 0,56 0,39 0,18 0,04-0,06 0,20-0,30 0,06-0,07 0,23 0,29 0,93 0,96 0,16 0,51 0,92 0,05 0,80-0,90 0,70-0,80 0,37-0,41 0,14-0,38 0,24 0,10 0,02-0,03 0,80-0,85 0,90 0,92 0,80-0,98 0,87 0,80-0,96 0,06 0,22 0,59-0,61 |
Окончание таблицы П2.1
Материал |
Т, К |
Степень черноты |
Латунь полированная Латунь прокатанная Магния окись Масляные краски различных цветов Медь окисленная Медь полированная Медь торговая, шабреная до блеска Медь шлифованная Муар серый Муар черный Никель, окисленный при 873 К Никель (проволока) Никель технический чистый полированный Никеля окись Нихромовая проволока чистая Олово (луженое кровельное железо) Пластмасса Платина чистая полированная Платиновые изделия: лента нить проволока Резина твердая Сажа ламповая Серебро чистое полированное Сталь никелированная матовая Стальное литье полированное Сталь, окисленная при 873 К Стекло Фарфор глазурованный Хром полированный Цинк
|
373 295 313-473 373 298 295 295 293 293 293 437-837 458-1323 498-648 923-1523 323-1308 373 293 498-898
1198-1898 298-1498 298-1648 296 294 498-898 366 293 437-873 295 295 313-1639 401
|
0,03 0,20 0,20 0,92-0,96 0,60-0,70 0,02 0,07 0,03 0,89 0,90 0,37-0,48 0,44 0,07-0,09 0,59-0,86 0,70-0,79 0,07-0,09 0,92 0,5-0,10
0,12-0,17 0,4-0,19 0,07-0,18 0,95 0,96 0,02-0,03 0,11 0,52-0,56 0,80 0,90-0,94 0,92 0,10 0,23-0,27 |
Таблица П2.2
Физические свойства сухого воздуха при давлении 0,1 МПа
Т, K |
C·10-3, Дж/(кгК) |
·102, Вт/(мК) |
·105, Па с |
223 233 243 253 263 273 278 283 288 293 298 303 308 313 318 323 328 333 338 343 348 353 358 363 368 373 378 383 388 393 |
1,013 1,013 1,013 1,009 1,009 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,005 1,006 1,007 1,008 1,009 1,009 1,009 1,009 1,009 1,009 1,009 1,009 1,009 1,009 1,009 |
2,035 2,118 2,198 2,280 2,361 2,442 2,471 2,514 2,546 2,586 2,627 2,674 2,715 2,756 2,784 2,819 2,854 2,888 2,923 2,958 2,998 3,039 3,080 3,120 3,161 3,202 3,237 3,265 3,301 3,329 |
1,462 1,515 1,570 1,620 1,669 1,718 1,741 1,767 1,791 1,815 1,841 1,865 1,885 1,910 1,935 1,963 1,985 2,015 2,032 2,061 2,085 2,109 2,128 2,150 2,166 2,189 2,214 2,242 2,264 2,283 |
Таблица П2.3
Теплофизические свойства материалов
Наименование материала |
, кг/м3
|
, Вт/(мК) |
C·10-3 Дж(кгК) |
Альфоль при толщине воздушных слоев 10 мм Алюминий Асбестовый картон Асбестовый шнур Гипс Графитовые изделия Дюралюминий (Д16) Железо (листовое) Золото Карболит черный Каучук твердый Кембрик лакированный Керамика КПА-2 Керамика УША-2 Ковар Крошка пористой резины Латунь Магний Медь Никель Олово Платина Резина мягкая Резина пористая Резина твердая обыкновенная Серебро Сталь Слюда Стекло обыкновенное Стеклотекололит Текстолит Фарфор Целлулоид светлый Эбонит |
- 2 700 900 800 1 250 - 2 750 7 880 12 500 1 150 1 190 - 2 800-2 900 3 400-3 500 - 153 8 600 1 700 8 930 8 900 7 300 2 146 - 250 1 200 10 500 7 900 2 500 2 500 1 800 1 300-1 400 2 400 1 400 1 200
|
0,03 210,0 0,16 0,13 0,43 163 160-180 74,0 293,1 0,231 0,159 0,157 1,9-2,5 13-22 - 0,048 86,5 172,1 380-390 67,5 66,5 70,0 0,13-0,16 0,060 0,15-0,16 420,0 45,0 0,24 0,740 0,372 0,22-0,3 1,04 0,209 0,163
|
- 0,900 0,816 0,816 0,80-0,92 0,8 0,920 0,450 126,0 - - - 1,10 1,0 0,46 2,05 0,376 1,06 0,380 0,425 0,222 0,132 1,380 2,05 1,380 0,234 0,470 - 0,670 0,420 1,46-1,50 1,90 - -
|
