Проектирование РЭС
Sк = 2(0,0500,070+0,0700,115+0,0500,115) = 0,0346 м2
qк = 0,6/0,0346 = 17,3 Вт/м
Перегрев корпуса блока в первом приближении tк = 2 оС
Определяем коэффициент лучеиспускания для верхней лв, боковой лб, нижней лн поверхностей корпуса:
лi = Еi5,67[()4 – ()4] /tк , (2.2)
где Еi – степень черноты i-й наружной поверхности корпуса, для боковой и верхней поверхностей Е = 0,92
При расчете получилось:
лв = 5,4;
лб = 5,4;
лн = 5,4.
Для определяющей температуры tm= to+ 0,5tк = 30oC рассчитываем число Грасгофа Gr для каждой поверхности корпуса:
Grmi = m g tк , (2.3)
где Lопрi – определяющий размер i-й поверхности корпуса,
m – коэффициент объемного расширения, для газов
m = (tm+ 273)-1= 0,003,
g – ускорение свободного падения, g = 9,8 мс-2;
Vm – кинетическая вязкость газа, Vm = 16,9610-6 м2/с;
Grmв= 0,0039,82 = 5,5
Grmб= 0,0039,82 = 0,45
Grmн= 0,0039,82 = 5,5
Определяем число Прандтля Рч, Рч = 0,701
Находим режим движения газа, обтекающего каждую поверхность корпуса:
(GrРч)mв = (GrРч)mн = 3,8
(GrРч)mб = 0,315
Так как (GrРч)m5102, то режим переходный к ламинарному.
Рассчитываем коэффициенты теплообмена конвекцией для каждой поверхности корпуса блока кi:
кi = 1,18(GrРч)1/8mNi, (2.4)
где m – теплопроводность газа, m = 2,6810-2 Вт/мК,
Ni – коэффициент, учитывающий ориентацию поверхности корпуса:
Ni =
кв = 1,183,81/81,3 = 0,42
кб = 1,180,311/81 = 0,54
кн = 1,183,81/80,7 = 0,22
Определяем тепловодную проводимость между поверхностью корпуса и окружающей средой Gк:
Gк = (кн+лн) Sн+(кб+лб) Sб+(кв+лв) Sв, (2.5)
где Sн, Sб, Sв – площади нижней, боковой и верхней поверхностей корпуса соответственно;
Sн = Sв = LB = 0,0080 м2
Sб = 2H (L+B) = 20,05 (0,115+0,03) = 0,0185 м2
При расчете получилось:
Gк = 0,235
Рассчитываем перегрев корпуса блока во втором приближении tко:
tко = (Ро/ Gк) КкпКн1, (2.6)
где Ккп – коэффициент зависящий от коэффициента перфорации корпуса блока,
Ккп = 0,6
Кн1 – коэффициент, учитывающий атмосферное давление окружающей среды,
Кн1 = 1
Расчет: tко = (0,6/0,235)0,61 = 1,8оС
Определяем ошибку расчета:
= / tко (2.7)
Расчет: = = 0,05
Так как < 0,1, то расчет можно закончить.
Рассчитываем температуру корпуса блока:
tк = to + tко (2.8)
tк = 25+1,8= 26,8oC
Этап 2. Определение среднеповерхностной температуры нагретой зоны.
1. Вычисляем условную удельную поверхностную мощность нагретой зоны блока q3.
q3 = (2.9)
где Р3 – мощность, рассеиваемая в нагретой зоне, Р3 = Ро- Рк
Расчет: q3 = = 39,7 Вт/м2
2. Перегрев нагретой зоны относительно температуры, окружающей блок среды в первом приближении:
tз = 4оС
3. Определяем коэффициент теплообмена излучением между нижними злн, верхними злв и боковыми злб поверхностями нагретой зоны и корпуса:
злi = Eпi5,67[()4 – ()4] / (tз - tко)] (2.10)
где Eпi – приведннная степень черноты i-й поверхности нагретой зоны и корпуса: