Решение. 1. Из примера 10 имеем 9а = 685 Вт/м® и g = 220 мЗ/(ч кВт).

По этим данным на графике, рис. 13.31, определяем перегрев НЗ /И Юа1 = 12 К, а затем среднее квадратичное отклонение по формуле, приведенной на с. 439: о [Од] = = (50-f0,085 Х685) 220-о- = 3.1 К.

2. Вычисляем Kqth = 3/120 = 0,025.

3. Определяем коэффициент А и среднее квадратичное отклонение о [Л] по формулам [13.76]:

М Л] = 5,55.А2бХ5.0,025 =.0.706; о (Л] = 3,4.0,025 = 0,085.

4. Вычисляем перегрев поверхности элемента и среднее квадратичное отклонение по формулам (13.75) и (13.77):

М [#,-] = 12 (1 -f 0,706) = 20,5 К: о = 3,1 1,706 + 0,085 X X (3,1-4- 12) = 6,6 К.

5. Проверяем условия нормального теплового режима по (13.63) и убеждаемся, что это условие выполняется. Следовательно, в РЭА с ПВ обеспечивается нормальный тепловой режим работы рассматриваемого элемента.

Тепловые режимы многоблочной РЭА * .

Оценка тепловых режимов принудительно вентилируемых стоек и шкафов РЭА, имеющих в своем составе два и более блоков, выполняется с использованием коэффициентного метода [15].

Исходные данные для расчета перегрева НЗ /-го блока в стойке следующие: 1) геометрические параметры корпуса стойки и НЗ; 2) - мощность, рассеиваемая в i-м блоке; 3) Оех i ~ перегрев воздуха, поступающего в (-Й блок; 4) бс - температура окружающей аппарат среды; 5) G, - массовый расход воздуха через отсек, если блок состоит из нескольких отсеков.

Средние геометрические параметры блоков определяются по следующим формулам.

Средний ОР блока

(13.78)

где Ij и Sj - длина траектории воздушного потока вдоль поверхности и площадь теплоотдающей поверхности /-Г0 элемента, п - число элементов в i-м блоке Площадь излучающих поверхностей НЗ

5злг = 2 [Li -f (Li -hhX

(13.79)

где Li, - ширина и длина (в направлении потока) шасси г-го блока; Tij, ftg - средняя высота элементов, расположенных с одной и другой стороны шасси, определяемая по формуле:

1 / I

(13.80)

hj и Soj - высота и площадь основания /-Г0 элемента, rii и Яг - число элементов, расположенных соответственно с одной и с другой стороны шасси.

Средняя площадь, свободная для прохода воздуха, рассчитывается по формуле:

Sbi =1 2 (1 - Iean i).

(13.81)

где Kaani - коэффициент заполнения объема i-TO блока. Площадь Sgt определяется как сумма площадей теплоотдающих поверхностей элементов и шасси, не занятого ими.

Температура dgxi входящего в i-й блок воздуха равна температуре воздуха, выходящего из предыдущего {i - 1) блока, и находится из условия, что вся тепловая мощность Фi-l, (i - 1)-й НЗ идет на повышение теплосодержания воздуха, омывающего. ее,

*вх1 = вых (/- 1) = (i - 1) +

Перегрев НЗ (-го блока ь стойке определяется по формуле;

Кс . К

Входящие в формулу (13.68) коэффициенты можно определить по графикам, приведенным на рис. 13.39. Графики на рис. 13.39, 1 .. 5 используются для определения нелинейных коэффициентов в следующих диапазонах изменения исходных параметров:

Фг = 0...400 Вт,

О = 0,004...0,022 кг/с,

#вхг = 0...50К. 5к г =

=0,05...0,25 м2,

5зл г =0,07...0,21 м2,

Ssi = 0,1.. .0,4 м2, ti =0,02.. .0,08 м.

ес = 273...343 К,

Sbj=>.0(!5...0,025 м

Линейные ко.эффиниент-ы при этом находят но формулам:

=0,99 + 0,014 Оих г.

= 1,09-0,6 Sh

К =1,02-0,7-10-8(9-273),

К. =1 !0-0,43

Кс. =1,09 -0,61 Sgj,. (13.84)

Графики рис. 13.39, 6 ...10 используются для определения нелинейных коэффициентов в других диапазонах изменения исходных параметров: К

Фг=0.. .500 Вт, 0 = 0,01 ..0,14 кг/с, ©вхг = = -10...+ 16 К, К

Sb£=0,01...0,09 м, . 5глг = 0,1...0,5 м8, 5зг=0,3...1,3 mS /i=0.02.. 0,14 м, Ос = 293...343R.

Линейные коэффициенты при этом равны:

К = 1,00+0,038 Овх г,

Температуры входящего в стой ку воздуха и окружающей срелы одинаковы: евх=6с = 313 К, G = = 0,044 кг/с (через отсеки 1 к 2 Gmi 2 = 0,022 кг/с, через отсеки -3 и 4Gms.e = 0,022 кг/с).

Решение. 1 По графиклм рис. 13.39, У ... 5 и формулам (13.М) определяем коэффициенты, входящие в формулу (13.83) для отсек ; стойки: Оф (250) = 54 К>

=0,99+0,014.0

Gra (0,022) =

5,Л0.02): =0,95,

0,99, 0.67,

= 1,07. Kzoj (0.032) =

= 1,02-1. Ю-з (00 - 273), (13.85)

.о =1,09-0,6-0.15 = 1,0.

1.09 -0,61.0.2 =0,97. 0,86,

1,0-0,7- 10-з.~ (313--273) =

Kj,.(0,38)

= 0,99

Средняя погрешность расчета перегревов НЗ .многоблочной РЭА с ПВ не превышает ± 35% по сравнению с опытными данными

Пример 14. Определить перегревы НЗ 1- и 2-го по ходу воздуха блоков стойки, ЭЛ в каждом блоке располагаются на шасси с двух сторон. Шасси расположены вертикально и делят каждый блок на два отсека. Мощность, рассеиваемая каждым отсеком, Фг = 250 Вт. Геометрические параметры блоков и отсеков, определенные по формулам (13.78) ... .. (13.81). следующие:

0,005 0,0/ 0,015 0,кг/с

0,8 0,1

00 1)0 10

0,1 0,3 S,ti 0,01 0.03 0,05 0.07 0.03 0,11 Oj.KS/c

Ksb 1,0 0,8 0,0

100 100 f,Bm 0,07 0,05 Sg,M

300 Ф, Вт

0.7 0,5

0,005 0.015 Sb,m 0,01 0,01/ 0,06 l,M 0,02 O.Off 0,1 l,M

Рис. 13.39. Графики коэффициентов для определения температуры НЗ в миогоб.аочной

РЭЛ с принудительной вентиляцией

1 . . . 5) - Ст<0,02 кг/с, 6 . . . W) - Gm>o,Ol кг/с)

2. Определяем перегрев НЗ от- 4. Определяем коэффициенты для сека /: отсека 2 аппарата:

0з1 = 54 . 0,99 0,67 . 0,95 X X 1,0 0,86 . 0,97 . 1,07 X

X 0,99 = 30,2 К. +0,014.11,4=1,15,

3. По формуле (13.82) определяем ~ K.s.= 1.07, перегрев воздуха, выходящего из К; , (0,042) = 0,98,

Rs =1.0. Ks =

Овых! = Oevo = о + 250/10 X ЗЛ

X 022 =11,4 К. К(0.32)=0,92, Ке=0,99.

#Ф = 54К, =0,99 +

=0,97,