14 Лекция Герметизация эва.

Цель: изучение герметизации ЭВА.

Задачи:

1. Рассмотреть понятие герметизации ЭВА.

2. Изучить принципы конструирования герметичных блоков.

Учебная информация

Герметизация - обеспечение практической непроницаемости корпуса ЭВА для жидкостей и газов с целью защиты ее элементов и компонентов от воздействия климатических факторов окружающей среды и механических повреждений.

Герметизация бывает частичной и полной, при этом полная разделяется на неразъемную и разъемную. При частичной герметизации применяют прошивку, обволакивание и заливку как компонентов, так и отдельных узлов и элементов. Для снижения массы применяются пенопласты. Заливка не обеспечивает полную герметизацию, т.к. не исключает проникновения влаги внутрь узла. Слабыми местами являются выводы и другие детали, вдоль которых образуются капилляры на границе соприкосновения материалов, имеющих разные ТКЛР.

Практически полную защиту от проникновения воды, водяных паров и газов достигается при использовании металлов, стекла и керамики с достаточной степенью непроницаемости. Обычно при такой герметизации применяются металлические корпуса с воздушным и газовым заполнением, а ввод и выводы электрических цепей производится через стеклянные и керамические изоляторы и гермопроходники.

Блоки с полной герметизацией после проверки на герметичность обычно заполняют сухим воздухом или инертным газом при нормальном или повышенном давлении. Герметичные корпуса бывают цилиндрической формы или в виде параллелепипеда.

Кожуха герметичных корпусов изготовляются методом сварки или пайки. Для НК, получаемых методом сварки, используют нержавеющие и углеродистые стали, алюминиевые, магниевые и титановые сплавы.

Пайкой можно достичь хорошего внешнего вида шва: герметичного, обладающего малым переходным электрическим сопротивлением. Различают пайку мягкими и твердыми припоями. При пайке мягкими припоями необходимо разгружать швы от больших нагрузок, скрепляя детали точечной сваркой, заклепками и т.д.

В герметизированных корпусах электрические выводы осуществляются через металлостеклянные вакуумно-ионные соединения: глазковые, дисковые и окошечные.

Электрические вводы в гермокорпуса также осуществляются через керамические изоляторы. В отверстие изолятора впаивается металлическая трубочка или стержень, а сам изолятор впаивается металлизированным пояском в корпус.

В зависимости от конструкции уплотнительного стыка герметизация бывает неразъемной, демонтируемой и разъемной.

Вопросы для самопроверки:

1. Дайте определение герметизации ЭВА.

2. Каковы основные принципы конструирования герметичных блоков?

3. Каковы виды герметизации и способы ее осуществления?

15 Лекция Способы теплопередачи в аппаратуре.

Цель: изучение способов теплопередачи в аппаратуре.

Задачи:

1. Рассмотреть основные способы теплопередачи в аппаратуре.

2. Изучить способ теплопередачи конвекцией.

3. Изучить способ теплопередачи теплопроводностью.

4. Изучить способ теплопередачи излучением.

Учебная информация

Передача тепловой энергии от нагретой аппаратуры в окружающую среду осуществляется конвекцией, теплопроводностью и излучением Тепловая мощность, отдаваемая нагретым телом в окружающую среду,

Р = Р_к+Р_т+Р_л ,

Конвекция обусловлена движением жидкой или газообразной среды (например, воздуха), соприкасающейся с нагретым элементом конструкции устройства. Естественная конвекция осуществляется за счет разности плотностей холодной и нагретой среды. Принудительная конвекция осуществляется, например, с помощью вентилятора или насоса.

Мощность, отдаваемая нагретой поверхностью за счет конвекции, Вт:

Р_к=α_к·(t – t_окр) S,

Величину 1/( α_к -S) называют тепловым сопротивлением.

Коэффициент α_к зависит от физических свойств, скорости и характера движения теплоносителя, ориентации нагретой поверхности в пространстве, температур t и t_окр , давления и других факторов.

Влияние давления охлаждающего воздуха учитывается умножением α_к на коэффициент К_р:

Поскольку 2n < 1, при Н > Н_о интенсивность теплообмена конвекцией усиливается, при Н < Н_о - ослабевает. В вакууме конвекция отсутствует.

Теплопроводность - это молекулярный перенос теплоты в сплошной среде, обусловленный разностью температур. Например, передача тепла от корпуса полупроводникового прибора к радиатору; от нагретого трансформатора к металлическому шасси, на котором он установлен; от корпуса блока к металлическому монтажному щиту.

Мощность, передаваемая путем теплопроводности, Вт:

Сомножитель называют тепловой проводимостью, а обратную величину - тепловым сопротивлением .

Лучистый (радиационный) теплообмен. При теплообмене излучением энергия переносится электромагнитными волнами преимущественно в инфракрасном диапазоне. Этот вид теплообмена возможен в газах и вакууме, в жидкостях он практически отсутствует. Мощность, отдаваемая нагретой поверхностью за счет излучения, Вт:

Коэффициент зависит от относительных степеней черноты теплоизлучающих и окружающих тел, а также их конфигурации и размеров.

Степень черноты определяется отношением энергетических яркостей данного тела и абсолютно черного тела, обладающего максимально возможной плотностью излучения при заданной температуре. Значениезависит от состояния поверхности тела (шероховатость, загрязненность, наличие окислов), а также от его температуры и длины волны излучения.

Для устранения радиационного нагрева защищаемого узла между ним и окружающими нагретыми телами устанавливается тепловой экран. С целью лучшего отражения тепловых лучей поверхность экрана должна быть светлой и блестящей. Материалом экрана может служить полированный алюминий.

Вопросы для самопроверки:

1. Какие основные способы теплопередачи в аппаратуре Вы знаете?

2. Как осуществляется способ теплопередачи конвекцией? Его математическое описание.

3. Как осуществляется способ теплопередачи теплопроводностью? Его математическое описание.

4. Как осуществляется способ теплопередачи излучением? Его математическое описание.