Számítás bordázott radiátor, mint a hőcserélő elem erőltetett konvekciós
A technika, például CPU Intel Pentium 4 Willamette 1.9 GHz-es és hűvösebb B66-1A által gyártott ADDA Corporation, leírja a kiszámítására szolgáló eljárást bordázott radiátorok szánt hűtés hőtermelő elemei CEA ventilátoros konvekció és termikus érintkező sík felületek teljesítmény legfeljebb 100 watt. A technika lehetővé teszi, hogy készítsen egy gyakorlati számítása a modern, nagy teljesítményű, kis méretű készülékek hőelvezető és alkalmazza őket a teljes körű elektronikus eszközöket igénylő hűtés.
A lehetőségek a forrás adatok:
P = 67 W, a disszipált lehűtjük tagja;
qc = 296 ° K, a hőmérséklet a közeg (levegő) Kelvin fokban;
qpred = 348 ° K, a maximális hőmérséklet a kristály;
Qr = nn ° K. átlagos hőmérséklet a hűtőborda bázis (számítjuk a számítás során);
H = 10 március -2 m, magasság ig méterben;
d = 0,8 10 -3 m, borda vastagsága méterben;
b = 1,5 10 -3 m, a bordák közötti távolság;
LM = 380 W / (m ° K), a hővezető anyag a radiátor;
L = 8,3 10 -2 m, radiátor mérete mentén méterben;
B = 6,9 10 -2 m, radiátor mérete keresztirányú széle van;
A = 8 10 -3 m, a vastagsága a hűtőborda bázis;
V ³ 2 m / sec, a levegő sebessége a radiátor csatornák;
Z = 27, száma radiátor-ig;
UP = nn K. túlhevítés radiátor bázis, számolva a számítási folyamathoz;
EP = 0,7, az emissziós a radiátor.
Feltételezzük, hogy a hőforrás található a központ a radiátor.
Minden lineáris méretek méterben mérve, hőmérséklet, Kelvin fokokban, teljesítmény, és az időt másodpercben.
A kialakítás a radiátor és a szükséges paraméterek a számítások az 1. ábrán látható.
Az eljárás a számítás.
1. Határozza meg a teljes keresztmetszeti területe a csatornák a bordák között a következő képlet:
A fogadott eredeti adatok - S a = (Z - 1) · b · H = (27-1) · 1,5 · 10 -3 3 10 -2 = 1,1 10 -3 m 2
A központi ventilátor berendezések, a levegő áramlását keresztül távozik a két végén felületek és a csatorna keresztmetszeti területe megduplázódott, és egyenlő a 2,2 10 -3 m 2.
2. Nem két érték hűtőborda bázis hőmérséklet és számítások elvégzésére az egyes értékek:
Ebből meghatározzuk a bázis túlhevített radiátor fel a környezetet.
Az első P pont u = 57 ° K, a második p u = 17 ° K.
3. Határozza meg a hőmérséklet a q. kiszámításához szükséges Nusselt szám (Nu) és a Reynolds-szám (Re):
ahol: QS környezeti hőmérséklet, a közeg,
V - a levegő sebességének a csatornák a bordák között, m / sec;
Sc - teljes keresztmetszeti területe a csatornák a bordák között, a m 2;
R - levegő sűrűsége q vö, kg / m 3,
Cp - fajhője a levegő hőmérséklete q vö, J / (kg ° k x);
P - teljesítmény elutasítás radiátor.
A fogadott eredeti adatok - q = q c + P / (2 · V · S egy · r · C p) = 296 + 67 K / (2 · 2 m / s 1,1 · 10 -3 m 2 · 1,21 · 1005) = 302,3 ° K (29,3 ° C)
* Az érték egy adott bordázott hűtőventillátor telepítést egy központi, V a számítás 1.5 - 2,5 m / s (lásd a 2. függelékben), publikációkból [L.3] mintegy 2 m / sec. Rövid, bővülő csatornák, mint például a hűvösebb Arany Orb sebessége hűtőlevegő lehet akár 5 m / sec.
4. Határozza meg az értéket a Reynolds és Nusselt kritériumok kiszámításához szükséges a hőátbocsátási tényező ig:
amennyiben: n - a kinematikus viszkozitása levegő QC, m2 / s a Prilozheniya1, 1. táblázat.
A fogadott eredeti adatok - Re = VL / n = 2 * 8,3 10 -2 / 15,8 10 ~ 6 = 1,05 10 4
Nu = 0,032 Re 0,8 [5]
A fogadott eredeti adatok - Nu = 0,032 Re 0,8 = 0,032 (2,62 április 10) 0,8 = 52,8
5. Határozza meg a relatív konvektív hőátadás-ig:
ahol, l - hővezetési együtthatója a levegő (W / (m °)) a származó QC 1. függelék, tabla1.
A kapott forrás adatok - a a = Nu · l a / L = 52,8 · 2,72 10 2 / 8,3 10 -2 = 17,3
6. Határozza meg a kiegészítő tényezők:
Mi határozza meg az értékét a hiperbolikus tangens és mh-én (mh).
A fogadott eredeti adatok - m = (2 · egy a / l m · d) 1/2 = (2 · 17,3 / (380 · 0,8 10 -3)) 1/2 = 10,6
A fogadott eredeti adatok - m · H = 10,6 · 10 March-2 = 0,32; th (m · H) = 0,31
7. Határozza meg a felszabaduló hőmennyiség konvekció uszonyos:
ahol: Z - az élek számát;
LM = hővezető a hűtőborda fém, W / (m · ° K);
m - lásd 7 általános képletű ;.
SP-t - keresztmetszeti területe ig, m 2,
UP - a túlhevítési hőmérséklet radiátor bázis.
S p = L · d = 8,3 · 10 -2 0,8 10 -3 = 6,6 10 -5 m 2
Pk P = Z · l m · m · S p p · u · th (m · H) = 27 · 380 · 10,6 · 10 -5 6,6 · 57 · 0,31 = 127 watt.
8. Határozza meg az átlagos hőmérséklet a radiátor bordái:
ahol: ch (MH) - hiperbolikus koszinusza.
A fogadott eredeti adatok - q cp = (q p / 2) [1 + 1 / ch (m · H)] = (353/2) [, 1 + 1 / 1,05] = 344. ° K (71 ° C)
* Az érték a tangens és a hiperbolikus koszinusz kiszámítása a számológép mérnöki szekvenciális műveletek „HIP” és a „TG” vagy „cos”.
9. Határozza meg a sugárzó hőátadási tényező:
f (q vö, q s) = 0,23 [10 máj -3 (q + q vö c)] 3
A fogadott eredeti adatok - f (q vö, q s) = 0,23 [10 máj -3 (q + q vö c)] 3 = 0,23 [5 10 -3 (335 + 296)] 3 = 7 54
J = b / (b + 2 H) = 1,5 10 -3 / (1,5 + 3 10 -3 10 -2) = 0,048
10. Határozza meg a terület a sugárzó felület a hőáram:
S = L 2 L [(Z -1) · (b + d) + d] +2 H · L · Z (m 2) [12]
A fogadott eredeti adatok - S L 2 = L [(Z -1) · (b + d) + d] +2 H · L · Z = 0,1445 m 2
11. Határozza meg a hőmennyiség által leadott sugárzás:
A fogadott eredeti adatok - P L = a n S N (q vö - Q s) = 0,25 · 0,1445 · (344 - 296) = 1,73 W.
12. A teljes hőmennyiség adott le a hűtőborda egy előre meghatározott hőmérsékleten radiátor q p = 353K:
A fogadott eredeti adatok - P = P L + P pk = 127 + 128,7 = 1,73 watt.
13. Ismételje ezt a számítást a radiátor hőmérséklet Qr = 313K, és a kivitelezést kétpontos jellemző számított termikus radiátor. Ahhoz, hogy ezen a ponton a P = 38W. Itt a függőleges tengelyen a hőmennyiség adott ki radiátor PP. és a vízszintes radiátor hőmérséklet Qr.
A eredményül kapott gráf, hogy meghatározzuk 67Vt előre meghatározott befogadóképességű, Qr = 328 ° K, vagy 55 ° C-on
14. A termikus jellemző radiátor meghatározzák, hogy egy adott teljesítmény P p = 67Vt, Qr radiátor hőmérséklet = 328,5 ° C UP radiátor túlhevítési hőmérséklet meghatározható a következő képlettel 2.
15. Határozza meg a kristály hőmérsékletét, és hasonlítsa össze a határértéket a gyártó által
qr- hőmérsékletű radiátor bázist egy adott tervezési pont,
P - a számítási eredményt a képlet 14,
RPK - termikus ellenállás test processzor - kristály, egy adott hőforrás egyenlő 0,003 K / W
RPR - termikus ellenállás test sugárzó, egy adott hőforrás egyenlő 0,1 K / W (hővezető pasztával).
Az eredmény megadott határérték alatti hőmérsékleten a gyártó által meghatározott, és közel van a [L.2] (körülbelül 57 ° C-on). A hőmérséklet túlmelegedhet a kristály viszonyítva a környezeti levegő a fenti számítások 32 ° C-on, és a [L.2] 34 ° C-on
Általában, termikus ellenállást a két sík felületek alkalmazásakor forrasztópaszták és ragasztók:
ahol: d k - vastagsága közötti rés a radiátor és a hűtőegység ház töltött hővezető anyagból, m,
LK - hővezetési együttható a hővezető anyag a rés W / (m K),
Skont - az érintkezési felület a m 2.
Közelítő értéket r kr egy megfelelő meghúzását és tömítés nélkül és kenőanyagok egyenlő
Alkalmazásakor a paszta, a termikus ellenállás csökken körülbelül 2-szer.
16. Vesd össze Qc qpred. kaptunk egy radiátor nyújtó Qc = 325 ° K kevesebb qpred = 348 ° K, - meghatározott a radiátor biztosítja a kínálat a hőkezelő berendezés.
17. Határozza meg a termikus ellenállás számított THB fűtőtest:
r = u p / P (° / W) = 32/67 = 0,47 ° / W
A számított hőcserélő biztosítja a hő eltávolítási kapacitás 67Vt szobahőmérsékleten 23 ° C-on, a kristály hőmérséklete 325 ° K (62 ° C) nem nagyobb, mint a megengedett a processzor 348 ° K (75 ° C).
A speciális felületi kezelés hatásának növelése hőerőmű sugárzás útján terjedő hőmérsékleten 50 ° C hatástalannak bizonyult, és nem javasolható, mert Ez nem kötelezi a költségek viselésére.
Szeretném látni ezt az anyagot, hogy segítsen nem csak számítani, és összeállítottak egy modern, nagy teljesítményű kompakt hőcserélő, például azok, amelyek széles körben használják a számítástechnikai, hanem hozzáértő döntést hozni az ilyen eszközök használatát, tekintettel a célkitűzéseket.
A fenti állandókat kiszámításához a hőcserélő.
Konstans értékek közbenső hőmérsékleteken, az első közelítés állíthatjuk elő építése grafikonok a funkciók az említett első hőmérséklet az oszlop.
2. függelék tartalmazza.
Számítása a légsebesség a hűtő.
Ez az arány a hűtőfolyadék áramlási egy kényszerített konvekciós gázokban:
Ahol: Gv - térfogatsebességgel hűtőfolyadék (egy 70x70 ventilátor, S ave = 30 cm 2. A lapátok 7, P em = 2,3Vt, W = 3500 ford / perc, Gv = 0,6-0,8 m 3 / perc ., vagy a tényleges vagy 0,2-0,3 V = 2m / sec)
S k - egy szabad átjárást a keresztmetszeti területe a csatorna.
Tekintettel arra, hogy az áramlási felület a ventilátor részén 30 cm2, és a terület a radiátor 2. A csatornák 22 cm levegőbefúvatásos fordulatszámának meghatározása kisebb, és egyenlő:
V = Gv / S = 0,3 m 3 / perc / 2,2 10 -3 m 2 = 136 m / min = 2,2 m / sec.
Fizetés elfogadására, 2 m / s.
Ez a technika PDF formátumban letölthető itt.