Викладання диiиплiни "Конструювання обчислювальноi технiки"
Дипломная работа - Педагогика
Другие дипломы по предмету Педагогика
?у ЕОМ (розрахунок температури в центрi апарата, розрахунок температури корпуса)
Методичнi вказiвки до лабораторноi роботи
Перед проведенням роботи проведено повторення основних визначень та формул лекцiйного матерiалу (способи розрахунку теплового режиму ЕОМ).
Завдання
Задача 2.1.
ЕОМ касетноi конструкцii маСФ розмiри кожуха L1 * L2 * H. Касети розташованi горизонтально i утворюють однорiдне анiзотропне тiло, що маСФ теплопровiдностi ?x, ?y, ?z. Джерела енергii по тiлу розподiленi рiвномiрно i розсiюють сумарну потужнiсть Р. Мiж касетами i стiнками апарата СФ повiтряний прошарок ?. Температура навколишнього середовища tc, коефiцiСФнт чорноти нагрiтоi зони i кожуха ?, тепловим опором стiнки нехтуСФмо.
Розрахувати температуру в центрi апарата.
Задача 2.2.
ЕОМ в герметичному корпусi розсiюСФ потужнiсть Р. Розмiри апарата L1 * L2 * H, товщина стiнки ?к. Шасi розташоване горизонтально i його розмiри рiвнi внутрiшнiм горизонтальним розмiрам кожуха. Висота нагрiтоi зони h3, вiдстань вiд нагрiтоi зони до кришки h1. Шасi з деталями та кожух мають коефiцiСФнт чорноти ?. Температура навколишнього середовища tc, джерела енергii по шасi розподiленi рiвномiрно, тепловим опором стiнок нехтуСФмо. Теплопровiднiсть нагрiтоi зони ?.
Розрахувати температуру в центрi апарата.
Хiд роботи
Розрахунок теплового режиму ЕОМ в геометричному корпусi
1. Розрахунок температури корпуса tk.
Введемо позначення:
Ф - сумарний тепловий потiк [Вт] ;
,(1)
де Фi - тепловий потiк через i-ту грань;
tc - температура середовища [K], [oC];
tk - температура корпуса (tк= ti);
?кс - перегрiв системи корпус-середовище
(2)
(3)
- коефiцiСФнт тепловiддачi i-тоi гранi [Вт/м2К];
- коефiцiСФнт тепловiддачi конвекцiСФю;
- коефiцiСФнт тепловiддачi випромiнюванням;
,(4)
- приведений коефiцiСФнт чорноти корпусу (задано);
- кутовий коефiцiСФнт випромiнювання, ;
tm - середня температура пограничного шару рiдини;
(5)
Ак - площа кришки, Ак = L1L2 ;
Аб - площа бокових граней, Аб = (L1+L2)Н;
Ад - площа дна, Ад = L1L2 ;
А - площа поверхнi корпуса, А=2[(L1+L2)Н+ L1L2];
(6)
1.1.Алгоритм визначення ступеня n конвективноi тепловiддачi корпус-середовище
1.1.1.Бокова поверхня [Аб; tk; ?КС; tm; L]
РозглядаСФмо нерiвнiсть i перевiряСФмо ii
якщо:(7)
L - визначальний розмiр [M]
L = H(8)
H - висота боковоi гранi.
Зауваження. Зi змiною ?КС значення n може змiнитись.
а) n=1/4, тодi
(9)
N=1 для вертикальних стiнок
(10)
б) n=1/3, тодi
(11)
N=1 для вертикальних стiнок
(12)
1.1.2 Кришка та дно [Аk; Ад; tk; ?КС; tm; L]
L = min{L1,L2}L=
N=1,3 для кришки, ?кк
N=0,7 для дна, ?КД
Далi згiдно формулам (7) - (12) як в 1.1.1.
1.2. Побудова тепловоi характеристики корпус-середовище
Температуру корпусу tk можна визначити, якщо знайти перегрiв ?КС. Значення ?КС шукають з допомогою тепловоi характеристики Ф=Ф(?КС), яку попередньо треба побудувати. Графiк Ф(?КС) проходить через початок координат: Ф(0)=0. Для побудови графiка знаходимо ще двi точки, бо графiк вiдрiзняСФться вiд лiнiйного. Спочатку задаСФмось значенням перегрiву . Тодi згiдно формули (6) можемо знайти значення теплового потоку Ф1, який для даного РЕЗ може забезпечити цей перегрiв. Значення ?1 та Ф1 визначить точку 1 тепловоi характеристики. Задавши потiм ще значення ?2 та повторивши розрахунки для визначення Ф2, знайдемо точку 2. Звичайно графiк тепловоi характеристики будуСФться на мiлiметровому паперi в масштабi по координатним осям. Так як в умовi задаСФться потужнiсть Р, яку споживаСФ РЕЗ, то з допомогою графiка знаходимо справжнiй перегрiв ?КС. Пiсля цього знаходимо температуру корпуса
(14)
Примiтка. Аналогiчним чином будуСФться теплова характеристика iзотермiчноi поверхнi нагрiтоi зони та корпуса.
Це буде вже iнший графiк, бо iншими будуть значення коефiцiСФнтiв тепловiддачi.(15)
ts - температура поверхнi умовно нагрiтоi зони (iзотермiчна поверхня).
2. Розрахунок температури нагрiтоi зони ts
2.1 Апарат касетного типу
Мова йде про конвекцiю в обмеженому просторi. Вводиться поняття ефективного коефiцiСФнту тепловiддачi через повiтряний прошарок товщиною .
Так як ,
то використовуСФться формула
(16)
ЗадаСФмся перегрiвом ?КС i визначаСФмо вiдповiдне значення Ф
(17)
ПобудуСФмо теплову характеристику i знаходимо ts.
2.2 Апарат з горизонтальним шассi
КоефiцiСФнт тепловiддачi через кришку
i дно визначаСФться з врахуванням того,
що за формулою
(18)
2.2.1. Кришка:
2.2.2. Дно:
2.2.3. Для бокових поверхонь:
Далi задаСФмся ?SK, визначаСФмо за формулою (6) вiдповiдне значення Ф i будуСФмо теплову характеристику, а потiм знаходимо дiйсне ?SK та температуру ts.
3. Визначення максимальноi температури ЕОМ
(20)
V=lхlуh (перепозначимо lx=l2; ly=l1).
Максимальна температура в центрi зони (апарата).
3.1. Апарат касетного