4.2. Температурный фон

В работе [2] рассматривается несколько отличный способ описания температурного поля системы тел. Выражение принципа суперпозиции температурных полей представляется в виде

, (4.2.1)

где - мощность источника энергии, действующая в рассматриваемом- ом теле; - тепловой коэффициент собственно-го тела, который зависит от условий его теплообмена с окружающими телами и средой.

Второе слагаемое в формуле (4.2.1) определяет перегрев -го тела за счёт собственных источников тепла и называется собственным перегревом

. (4.2.2)

Это перегрев, который имело бы тело, если бы был включен только собственный источник, а все остальные выключены.

Сумма произведений определяет перегрев, возникающий в-ом теле за счет источников тепла всех других тел системы, кроме-го тела, и называется наведенным перегревом

. (4.2.3)

Сумма температуры среды и наведенного перегрева называется температурным фоном -го тела

(4.2.4)

Температура -го тела через температурный фон будет определяться выражением

. (4.2.5)

Выражение температурного фона (4.2.5) можно представить в несколько другой форме

, (4.2.6)

причем - тепловой коэффициент фона данной-ой точки, а .

Для каждого тела системы и будут различны, при этом определяется пространственным положением и условиями теплообмена рассматриваемого тела в системе тел. Следовательно, температурный фон каждого тела системы имеет свою величину.

При исследовании теплового режима РЭС, в зависимости от поставленной задачи, рассматривается температурный фон элемента в субблоке, субблока в блоке и, наконец, блока в аппарате.

4.3. Принцип местного влияния

При исследовании температурного РЭС учет условий теплообмена на границах всех тел, составляющих аппарат, может сделать задачу очень сложной и практически невыполнимой. В большинстве случаев нет необходимости знать температуру во всех точках аппарата, а достаточно рассчитать ее значение в наиболее характерных областях.

В этом случае при анализе температурного поля используется принцип местного влияния, который формулируется следующим образом: любое местное возмущение температурного поля является локальным и не распространяется на удаленные участки поля.

Это значит, что детали различной конфигурации, рассеивающие одинаковую мощность, на некотором удалении будут вызывать одну и ту же температуру, что и точечный источник той же мощности. Аналогично, группа деталей, установленных на шасси, вызовет такое же повышение температуры в отдельных участках шасси, как и равномерно распределенный по этому шасси источник энергии той же мощности. При этом, как в первом, так и во втором случае, температурное поле вблизи деталей будет сильно зависеть от размеров и конфигурации их.

Экспериментально установлено, что конфигурация области, занимаемая источником энергии, практически не влияет на характер температурного поля на расстоянии от центра этой области того же порядка, что и наибольший размер области [2].

Принцип местного влияния и принцип суперпозиции температурных полей позволяют при анализе теплового режима аппаратов заменять области, занятые источниками энергии (ЭРЭ) некоторой нагретой зоной, температурный фон в любой точке которой не зависит от формы и от размеров удаленных от этой точки деталей, способа монтажа и распределения мощности в них.