Расчет тепловых процессов устройства

В основном радиотехнических устройств, потребляющие от источников питания мощность, измеряемую десятками, а иногда и сотнями ватт, отдают полезной нагрузке от десятых долей до единиц ватт. Остальная электрическая энергия, превращаясь в тепловую, выделяется внутри аппарата. Температура нагрева аппарата оказывается выше температуры окружающей среды, в результате чего происходит процесс отдачи теплоты в окружающее пространство. Этот процесс идет тем интенсивнее, чем больше разность температур аппарата и окружающей среды.

При некотором значении температуры поверхности оказываются равными количество теплоты, отдаваемой в окружающее пространство, и количество теплоты, выделяемое внутри аппарата; наступает состояние теплового равновесия - температура нагрева в каждой точке аппарата стабилизируется. Установившееся значение температуры определяется количеством теплоты, выделяемой внутри аппарата, и интенсивностью процесса отдачи теплоты в окружающее пространство, а также температурой окружающей среды.

Как было показано, надежность элементов радиоэлектронной аппаратуры сильно зависит от температуры окружающей среды. Для каждого типа элемента в технических условиях указывается предельная температура, при превышении которой элемент нельзя эксплуатировать. Поэтому одна из важнейших задач конструктора радиоэлектронной аппаратуры состоит в том, чтобы обеспечить правильные тепловые режимы для каждого элемента.

Рассчитываем объем элемента ИМСпо формуле:

=L1L2h

V=0,0073м*0,0185м*0,009м=0,00000121545м3=1215,45мм3

Вычислим коэффициент заполнения аппарата:

kз=Vд/V

kз=700мм3/1215,45мм3=0,575

Приведенный размер основания нагретой зоны:

lпр=

lпр==0,011м

Приведенная высота нагретой зоны:

3=hkз

h3=0,009м*0,575=0,0051м

Поверхность корпуса устройства:

Sк=2(L1L2+L1h+L2h)

Sк=2(0,0073м*0,0185м+0,0073м*0,009м+0,0185м*0,009м)=

=2(0,00013505м2+0,0000657м2+0,0001665м2)=0,0007345м2

Приведенная поверхность нагретой зоны:

з=2lпр(lпр+2hз)

Sз=2*0,011м(0,011м+2*0,0051м)=0,0004664м2

Удельная поверхностная мощность корпуса:

уд.к=P/Sк

Pуд.к=0,0586Вт/0,0007345м2=79Вт

Удельная мощность нагретой зоны:

уд.з=P/Sз

Pуд.з=0,0586Вт/0,0004664м2=125Вт

Средний перегрев поверхности корпуса по сравнению с температурой окружающей среды:

∆tк=P/(9Sк)

∆tк=0,0586Вт/(9*0,0007345м2)=8оC

Средняя поверхностная температура корпуса устройства:

к=tокр+∆tк

tк=25̊С+8оC=33оС

Я провел расчет тепловых процессов устройства. В моем случае - это 33оС.

Другие стьтьи в тему

Разработка технологической инструкции по обслуживанию и ремонту импульсной паяльной системы
Прохождение производственной практики позволяет практиканту закрепить теоретические знания, опробовав их на деле. Главной особенностью данной практики является то, что практикант имеет хорошую возможность для усовершенствования собственных навыков владения рабочим инструментом, а так ...

Разработка учебно-лабораторного стенда для изучения волоконно-оптического канала утечки акустической информации
Ранее считалось, что каналы оптической связи в силу особенностей распространения электромагнитной энергии в оптическом волокне (ОВ), а также ввиду применения узконаправленных передающих антенн в атмосферных каналах оптической связи обладают повышенной скрытностью. Известно, ...

Разделы

Радиоэлектроника и телекоммуникации © 2020 : www.techelements.ru