Теплообмен излучением.

-лучевой коэффициент теплопередачи.

-постоянная величина способная излучать как абсолютно черное тело (в физике постоянная Больцмана).

-приведенная степень черноты тела

-зависит от материала и степени чистоты обработки его поверхности.

материал
Алюминий лакированный	0,04...0,06
Алюминий окисленный	0,2...0,31
Дюралюминий Д16	0,37...0,41
Сталь листовая окисленная	0,8..0,82
Латунь необработанная	0,22
Медь отожженная	0,57
Цинк	0,23...0,27
Краски эмалевые	До 0,92
Лак черный матовый	0,92....0,95
Картон, бумага, текстолит, стеклотекстолит	0,87...0,93
Окислы металлов	0,4...0,8

Для теплообмена в неограниченном пространстве

-коэффициент взаимной облученности тел, показывает какая часть энергии излучается от нагретого тела к не нагретому.

Принцип электротепловой аналогии.

На основе этого принципа составляются тепловые модели конструкций по которым легко рассчитывается возможность передачи теплового потока от, одной изотермической поверхности к другой, этот принцип основывается на похожести процессов передачи тепла и процессов передачи токов в проводниках.

I=Ϭ«проводимость»·(U₁ - U₂)

P_т = X_т·S·(T₁ - T₂)

P_к = X_к·S·(T₁ - T₂)

P_л = X_л·S·(T₁ - T₂)

Таким образом процесс теплопередачи можно представить в виде проводимости эл-тами такой схемы служат проводники тепла (тепловые проводимости)

R = 1/Ϭ

R_т = 1/Ϭ_т

R_к = 1/Ϭ_к

R_л = 1/Ϭ_л

Примеры составления тепловых схем:

Цилиндр состоящий из двух разных материалов

Ϭ₁ = (λ₁ \ l₁ )·S ; Ϭ₂ = (λ₂ \ l₂ )·S

T_k=T₁–P\Ϭ₁

T₂=T_k–P\Ϭ₂

Тр-р на слюдяной прокладке на радиаторе (тепловой поток)

Расчеты производить по плоскостям X,Y,Z. (и соотв. их тепловые схемы) и находится общая проводимость путем суммирования:

Ϭ = Ϭ_x+ Ϭ_y+ Ϭ_z

Принцип суперпозиции тепловых полей.

В реальных конструкциях между прибором и средой происходит сложный тепловой обмен который включает внешний и взаимный обмен, температуру в любой точке конструкции можно определить как суперпозицию каждой точки тела

T_j = T_среды + F_ij · P_i

Где: F_ij – коэффициент теплообмена между i - ист. тепла и j - точкой констр.

F_ij = R_ij

Принцип местного влияния в сложных конструкциях.

Источники тепла имеют и сложную конфигурацию, расстояние от центра и источника тепла до исследуемой точки теплового поля не равняется размеру тела.

Можно предположить что конфигурация не изменится если все источники тепла поместить в центр этой зоны:

Классификация инженерных методов расчета.

1 Метод теплового моделирования (изотермических поверхности)

2 Метод однородного тела

3 Экспериментальный метод

1 Метод изотермических поверхности в реальной конструкции.

В реальной конструкции выделяемая поверхностью в каждой точки которой «T» одинакова, в этом методе предполагается что теплообмен происходит между этими изотермическими поверхностями в качестве которых принимаются:

- поверхность корпуса

- поверхность нагретой зоны

- поверхность нагретого ЭРЭ

- поверхность функциональной ячейки

В этом случае нужно вести сложный расчет этих температур.

Перейдем к модели нагретой зоны.

Выделим 2 поверхности T_k и T_нз

T_k = · T_kцi \ n

T_нз = · T_нзi \ n

Для определения объема поверхности Н.З. пользуемся коэффициентом поверхности Н.З.

Если конструкция регулярная то температура внутри будет распределяться равномерно.

Метод однородного тела:

Если свойства тела меняются по направлениям, то мы его называем (анизатропным), в реальных конструкциях можно выделить участки где параметры остаются неизменными.

Делим на элементарные объёмы. Для этих элементарных объёмов (однородных)

Рассчитываются или R для оси X,Y,Z

Значение коэф-ов, позволяет определить сопротивление однородного тела и его поверхности по формуле:

,

,

С- берется из графиков методички.

,

,

Зная R₀ можно найти тепловое сопротивление, методом центра обратного однородного (анизатропного) тела

,

Расстояние между центром и j точкой

Расстояние между его центром и его поверхности по прямой, проходящей через j точку.

На поверхности можно найти температуру.

T_3o =Т_о+ϐ∙R_o

T_3j = T_o+P∙R_jо

Можно составить тепловую схему (для разных осей схемы)

,

S_i – площадь средней изотермической поверхности

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_,

_{Экспериментальный метод теплового моделирования, построение физической модели тепловой конструкции (используем реальную модель конструкции), такие модели строят по упрощенной схеме.}

_{В качестве тепловых моделей используют ранее разработанные модели конструкции. С помощью термометров измеряется температура в разных частях конструкции.}

_{На основе этих данных строиться экзотермические поверхности.}

_{Модель ранее тепловых режимов:}

_{1 Метод последовательных приближений}

_{2 Метод тепловых характеристик}

_{3 Метод коэффициентный}

_{10 - 15 ͦС перегрев P= 0,02 Вт/см}²

_{Метод тепловых характеристик:}

_{Тепловой характеристикой называют, зависимость точки перегрева от точки теплового потока.}

_,

_,

На первом шаге расчета задаются величины

,

_,

Рассчитываем значение теплового потока, который может рассеять конструкции при данном перегреве ∆T

,

,

Коэффициентный метод:

Широко применяется особенно для регулярной конструкции.

Базируется на экспериментальных тепловых метода, определяются значения коэффициентов характеризует изменение тепловой характеристики конструкции при изменения температуры окружающей среды.

Изменение параметров конструкции, отчитывается от некоторой тепловой конструкции группы, найденные значение коэффициентов позволяют провести расчет теплового решения конструкции с измененными материалами (отличиями от тепловой)

,

,

Тепловой характеристики для исследуемой конструкции

_{АФАНАСЬЕВ(РАСПРЕДЕЛИЛА МЕЖДУ РЕБЯТАМИ)}

Поверхность корпуса или кожуха оребреют для разгрузки телового режима,что приводит к увеличению площади.

-Полная площадь с учетом оребрения.

-эффектный коэффициент теплопроводности с оребренной поверхности

Е-коэффициент эффективности

В общем случае теплообмен уравнивает за счет конбукезии и пущескупдения(?)

-коэффициент теплопроводности поверности

-толщина покрытия

Коэффициент эффективности ребра

t-тангенс гипербалический

где U-периметр сечения ребра

F-площадь сечения ребра