28.Общие сведения о теплообмене. Основные определения и терминология.

Тепломассообмен — раздел физики, в котором рассматриваются процессы переноса теплоты (энергии) и массы (вещества).

Явления теплообмена связаны с необратимым переносом энер­гии из одной части пространства в другую и вызваны разностью температур, а явления масообмена — с перемещением вещества из одной части пространства в другую и вызваны разностью концент­раций.

Если теплообмен и массообмен сопутствуют друг другу и их приходится рассматривать во взаимосвязи, то имеем дело с тепло­массообменом.

Различают три вида переноса энергий в виде теплоты: теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение.

Теплопроводность - молекулярный перенос теплоты; в сплошной среде, вызванный разностью температур.

Конвекция -процесс переноса теплоты при перемещение макроскопических объемов жидкости или газа из области с одной температурой в область с другой.Тепловое излучение- процесс переноса теплоты, обусловленный превращением внутрен­ней энергии вещества в энергию излучения, переносом ее в виде электромагнитных волн и поглощением веществом.

Перенос вещества происходит с помощью диффузии. Диффузия — молекулярный перенос вещест­ва в среде, вызванный разностью концентраций , температур или давлений.Конвективный массообмен — перенос вещества, вызванный совместным действием конвективного переноса вещества и молекулярной диффузии.

29.Основные законы теплообмена. Тепловая чувствительность элементов.

Теплопроводность - перенос энергии от более нагретых участков тела к менее нагретым в результате теплового движения и взаимод. микрочастиц (атомов, молекул, ионов идр.)

1. Температурное поле. Температура, характеризует тепловое состояние тела и определяет степень его нагретости. 2. Градиент температур. Геометрическое место точек с одинаков температурой образует изотермическую поверхность. Предел отношения изменения температуры   к расстоянию между изотермами по нормали   называется градиентом температур: . (2) 3. Закон Фурье. Количество переданной теплоты пропорционально падению температуры, времени и площади сечения, перпендикулярного направлению распространения теплоты.: = grad t; (3)

4) Коэффициент теплопроводности. Коэффициент пропорциональности   в уравнении (3) называется коэффициентом теплопроводности. Он является физическим свойством вещества и характеризует его способность проводить теплоту: = (4)

5)Закон Ньютона-Рихмана. Тепловой поток dФ от жидкости к элементу поверхности dА (или в обратном направлении) пропорци­онален площади элемента поверхности -и разности температур t=tC-t или t=i—tC между поверхностью тела t и средой tC::dФ=α ,

30.Тепловые модели конструкций электронных систем. Методы перехода от реальных конструкций к их тепловым моделям.

При анализе теплового режима РЭА учитываются наиболее существен­ные черты конструкции аппаратов и протекающих в них физиче­ских процессов, а всеми второстепенными для изучаемого объекта явлениями пренебрегают. Такой идеализированный объект назы­вают обычно тепловой моделью, а математическое описание процессов теплообмена с помощью системы уравнений, тепловых схем и т. п. — математической моделью. Основное требо­вание к тепловой модели может быть сформулировано следующим образом: тепловая модель должна быть адекватна изучаемому яв­лению и реализуема математически. При компоновке совре­менных приборных комп­лексов различают следую­щие уровни иерархиче­ских Принципов:

1 уровень - ра­диодеталь или элемент ; 2 уровень- узел или кас­сета (типовой элемент за­мены), в которых объеди­нены элементы первого уровня;

3 уровень -субпанель, которая служит для объе­динения типовых элемен­тов замены;

четвертый, пятый и ше­стой уровни- это панель, рама и стойка, пульты и т. д.

Такой иерархический принцип позволяет при разработке тепловой и ма­тематической моделей предложить способ, позволяющий в общем случае учесть все энергетические воздействия, на­чиная от внешнего (окружающей среды) и кончая тепловыделени­ем в каком-нибудь элементе, например в кристалле интегральной схемы.