18. Воздушные системы охлаждения рэс, принципы расчета.

Естественное воздушное охлаждение. При естественном воздушном охлаждении конвективный обмен осуществляется между элементами РЭС и воздухом, причем воздух перемещается за счет тепловой энергии.

Принудительное воздушное охлаждение. Различают три основные схемы принудительного воздушного охлаждения: внутреннее перемешивание (вентилятор установлен внутри герметичного кожуха), наружный обдув (обдувается герметичный кожух) и продувка (воздух из окружающей среды или предварительно охлажден­ный пропускается через специальные каналы и охлаждает непосредст­венно элементы РЭС). Последняя схема применяется наиболее широко.

Рассчитываются:

1) площадь поверхности корпуса блока, площадь условной поверхности нагретой зоны, удельная мощность нагретой зоны, коэффициенты , , , определяются по п.п. 1-8 методики § 3.1;

2) суммарная площадь перфорированных отверстий: ;

3) коэффициент перфорации:

4) функция коэффициента перфорации: КП = 0,29 +

5) перегрев корпуса: К = 0,93 1 КН1 КП;

6) перегрев нагретой зоны: 3 = 0,93 КП [1 КН1 + КН2 ( )];

7) средний перегрев воздуха в корпусе:

В = 0,6 3;

8) удельная мощность элемента:

;

9) перегрев поверхности элемента:

ЭЛ = 3 (0,75 + 0,25 );

10) перегрев среды, окружающей элемент:

ЭС = В (0,75 + 0,25 );

11) температура корпуса:

ТК = В + ТС;

12) температура нагретой зоны:

Т3 = 3 + ТС;

13) температура воздуха в блоке:

ТB = В + ТС;

14) температура поверхности элемента:

ТЭЛ = ЭЛ + ТС;

15) температура среды, окружающей элемент:

ТЭС = ЭС + ТС.

19. Жидкостные системы охлаждения рэс.

Естественное жидкостное охлаждение платы с элементами или отдельных элементов заключается в погружении их в бак с жидкостью. Применяется редко, так как усложняется конструкция и требуются специальные изолирующие покрытия.

Принудительное жидкостное охлаждение применяется при высоких удельных мощностях рассеивания (q<20 Вт/см²). Наибольшее распространение этот способ получил при охлаждении больших элементов, когда однофазная жидкость прокачивается насосом через специальные каналы в охлаждаемых узлах приборов (электроды мощных ламп, трансформаторы и т.д.). При отводе тепла от блоков жидкость прокачивается через каналы, выполненые в платах или кожухе аппарата.

20. Испарительные системы охлаждения рэс. Тепловые трубы.

Испарительное охлаждение (естественное и принудительное) позволяют отводить еще большие потоки тепла (q<200 Вт/см²). Охлаждаемый элемент или погружается в жидкость или жидкость прокачивается через специальные каналы, но, в отличие от жидкостного охлаждения, происходит интенсивный процесс парообразования.

Среди систем испарительного охлаждения РЭС достаточно широкое применение получают фитильные системы и так называемые тепловые трубы, имеющие замкнутый объем. В этих системах для транспортировки жидкости используется капиллярный эффект. Охлаждаемая поверхность не погружается в жидкость, а смачивается жидкостью, находящейся в капиллярах фитиля, обволакивающего поверхность. При нагревании жидкость испаряется, пар под действием избыточного давления перемещается к месту крепления радиатора или охладителя. Здесь он конденсируется на стенках, впитывается фитилем и за счет капиллярного эффекта перемещается к месту нагрева.