16 Лекция Способы охлаждения эва.

Цель: изучение способов охлаждения ЭВА.

Задачи:

1. Рассмотреть основные меры, применяемые при разработке системы охлаждения.

2. Рассмотреть понятие радиатора.

3. Изучить классификацию радиаторов.

Учебная информация

При разработке системы охлаждения в приборах необходимо:

- между нагревающимися элементами обеспечивать эффективную циркуляцию воздуха с минимальными аэродинамическими потерями;

- в вентилируемой полости прибора избегать закрытых участков, где при обдуве могут создаваться зоны застоя воздуха;

- для перераспределения охлаждающего воздуха внутри приборов устанавливать распределительные щитки и патрубки;

- особо нагревающиеся элементы снабжать ребрами охлаждения;

- элементы, наиболее чувствительные к перегреву, изолировать от непосредственного воздействия теплового потока экранами;

- при значительном числе охлаждаемых блоков в приборе поток охлаждающего воздуха делить на ряд параллельных участков;

- узлы и блоки с меньшим выделением тепла располагать в потоке охлаждающего воздуха первыми, а нагревающиеся элементы размещать с наибольшей плотностью вдоль потока в шахматном порядке;

- между источниками тепла и поверхностями охлаждения обеспечивать надежный тепловой контакт.

При увеличении плотности компоновки ЭВА удельная мощность тепловыделения возрастает настолько, что естественное воздушное охлаждение становится малоэффективным. Повышение эффективности достигается увеличением теплоотводящей поверхности, созданием на ней ребер. Наиболее эффективным средством контактного отвода тепла являются: теплоотводящие радиаторы; тепловые трубы; термоэлектрические батареи.

Радиаторами называют устройства, предназначенные для отвода теплоты от отдельных сильно нагревающихся устройств (полупроводниковых приборов средней и большой мощности). Теплоотводящие радиаторы различаются между собой формой ребер, способом осуществления теплового контакта, мощностью теплового рассеивания. Наибольшее распространение в ЭВА получили радиаторы пластинчатой, ребристой, штырьковой и игольчатой формы. Эффективность теплообмена радиаторов находится в прямой зависимости от количества и размеров ребер, а также их взаимного расположения.

Для обеспечения теплового контакта с наименьшим термическим сопротивлением между источником тепла и радиатором устанавливаются мягкие прокладки с высокой теплопроводностью (алюминий, свинец, олово). Если необходимо электроизолировать источник тепла от радиатора, то оксидируют контактную плоскость или используют прокладки из оксидированного алюминия.

Способы охлаждения аппаратуры делятся на: естественное воздушное, принудительное воздушное (осуществляется перемешиванием воздуха, продувкой объема, наружным обдувом корпуса), принудительное жидкостное, воздушно-жидкостное.

Естественная вентиляция осуществляется за счёт свободной конвекции окружающего воздуха, поступающего во внутреннюю полость прибора через вентиляционные отверстия, расположенные сверху и снизу прибора. Отверстия закрывают сеткой, перфорированным листом или жалюзи.

Принудительная вентиляция осуществляется потоком холодного воздуха с необходимым скоростным напором. Напор воздуха создаётся вентиляторами или встречным потоком воздуха при движении объекта с установленной на нём аппаратурой.

Приборные корпуса принудительно вентилированных приборов должны иметь надёжное уплотнение всех приборов и крышек, которое исключило бы неорганизованное засасывание воздуха в приборы или утечку охлаждающего воздуха из прибора.

Принудительная вентиляция по характеру работы делится на приточную, вытяжную и приточно-вытяжную.

Вопросы для самопроверки:

1. Каковы основные меры, применяемые при разработке системы охлаждения?

2. Дайте понятие радиатора.

3. Какие виды радиаторов Вы знаете?

4. Какие способы охлаждения Вы знаете?