Расчет средней температуры герметичного корпуса методом последовательных приближений.

 

Исходные данные	Обозначение
Геометрические размеры корпуса, м	L1, L2, h
Суммарная мощность тепловыделения в блоке, Вт	P
Максимальная температура Среды, К	Tc
Степень черноты поверхности корпуса	e
Точность расчета	[e‘]

 

Задача.

В неограниченной среде установлен корпус с известными геометрическими размерами и формой; суммарная тепловая мощность внутренних источников, размещенных в корпусе Р_к Вт; температура Среды t_с; давление газа вне аппарата Н; теплообмен поверхности корпуса со средой происходит в условиях естественной конвекции.

Требуется определить температуру герметичного корпуса t_к.

Алгоритм расчета.

Метод последовательных приближений:

1. рассчитываются площади теплоотдающих поверхностей;

2. определяется температура корпуса в нулевом приближении;

3. выбирается критериальные соотношения для расчета коэффициентов конвективного теплообмена;

4. рассчитываются коэффициенты теплообмена и соответствующие проводимости;

5. определяются суммарная проводимость и температура корпуса в i - ом приближении;

6. если температура корпуса в последующем и предыдущем приближении будет меньше наперед заданной малой величины, определяемой допустимой ошибкой, то расчет прекращается и температуре корпуса присваивается последнее значение. В противном случае расчет повторяется с п. 3.

Порядок расчета

№	Параметр размерность	Формула
1.	Площадь боковой поверхности корпуса Sб, м2	Sб = 2 × h × (L1 + L2)
2.	Площадь верхней поверхности корпуса Sв, м2	Sв = L1 × L2
3.	Площадь нижней поверхности корпуса (дно) Sд, м2	Sд = Sв
4.	Сумарная площадь поверхности корпуса Sк, м2	Sк = 2 × Sв + Sб
5.	Темпреатура корпуса в нулевом приближении tк i=0, °С	tк 0» tc + P/ 9Sк
6.	Температурный напор Dtк i, °С	Dtк i = tк i - tc
7.	Температура корпуса в i- ом приближении Tк i	Tк i = tк i +273
8.	Коэффициент теплообмена излучением aл i, Вт/ м2 град	aiл = eпр ic f(tкi,tc) jic
9.	Условие выбора закона конвективного теплообмена	[град], h[м]
10.	В случае выполнения условия п.9 Расчет конвективных коэффициент теплоотдачи п. 12
11.	В случае не выполнения условия п.9 Расчет конвективных коэффициент теплоотдачи п. 13
12.	Конвективный коэффициент теплообмена: а) на боковой поверхности корпуса aк б i, Вт/ м2 град б) на верхней поверхности корпуса aк в i, Вт/ м2 град в) с поверхности дна корпуса aк д i, Вт/ м2 град lmin - минимальный из L1, L2
13.	Конвективный коэффициент теплообмена: а) на боковой поверхности корпуса aк б i, Вт/ м2 град б) на верхней поверхности корпуса aк в i, Вт/ м2 град в) с поверхности дна корпуса aк д i, Вт/ м2 град
14.	Проводимость корпус - Среда sксi	sксi =(aк б i + aлi)Sб +(aк вi + aлi)Sв + (aк дi + aлi) Sд
15.	Температура корпуса tкi °С	tкi = tс + P/sксi
16.	Параметр сходимости e	e‘ = ½tкi - tкi-1½
17.	Проверка сходимости	e‘£ [e‘]
18.	Присвоить предыдущему значению температуры корпуса tкi-1 последующее tкi и перейти к пункту 6.	tк= tкi
19.	При выполнении условия сходимости расчет заканчивается. Температура корпуса	tкi = tк

 

Рекомендуемая литература:

1. Лавренов О.П. Конструирование современных РЭС: Учебное пособие. Казань: КГТУ, 2004 г. – 150 экз.

2. Конструктивно- технологическое проектирование электронной аппаратуры / Под ред. засл. деятеля науки РФ проф. В.А. Шахнова. – М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 25 экз.

3. Седельников Ю.Е. Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств: учебное пособие. – Казань: ЗАО «Новое знание», 2006. – 304 с. – 20 экз.

4. Лавренов 0.П. Конструкторские расчеты при проектировании РЭС. Уч. пособие. Казань, КГТУ, 2004, 72 с. 36 экз.

5. Конструирование радиоэлектронных средств: Учеб. пособие для вузов по спец. "Проектирование и технология радиоэлектронных средств"/ В. Ф. Борисов, О.П. Лавренов, А.С. Назаров, А.Н. Чекмарев; Под ред. А.С. Назарова. - М.: Изд-во МАИ,1996.-380с. - 18 экз.

6. Ненашев, А.П. Конструирование радиоэлектронных средств: Учеб. для вузов по спец. "Конструирование и технология РЭС".-М.: Высшая шк.,1990.-431с. - 103 экз.

7. Таленс Я.Ф. Работа конструктора. - М.: Машиностроение, 1987 г. – 5 экз.