Міністерство освіти і науки України
Національний університет „Львівська політехніка”
Кафедра електронних
обчислювальних машин
Звіт
про виконання лабораторної роботи № 5
з курсу „ Технологія виробництва та конструювання комп'ютерів ”
Тема:
Розрахунок теплового режиму
герметичного комп'ютерного блока.
Виконано:
студент групи КІ-3
Львів – 2004
Мета роботи:
навчитись розраховувати тепловий режим герметичного комп'ютерного блока.
Вхідні дані:
Частина 1: Розрахунок температури корпуса
При нормальному атмосферному тиску, для корпуса із розмірами L х В х Н, зв'язок між потужністю Р і середньою температурою перегріву поверхні корпуса виражається рівністю: P= tk k
де: tk = tк - tс — температура перегріву;
tк — температура корпуса; tс— температура навколишнього середовища;
k — теплопровідність від корпуса в середовище, Вт/град.
Теплопровідність корпуса визначається як сума теплопроідностей верхньої, нижньої і бокових стінок: к=кв+кн+кб;
к=вSв+нSн+бSб
де: в, н, б — повні коефіцієнти тепловіддачі верхньої, нижньої і бокових стінок корпуса відповідно, Вт/(м2 град);
Sв, Sн, Sб - площа верхньої, нижньої та бокових стінок корпуса відповідно, м2.
Повний коефіцієнт тепловіддачі і;-й поверхні рівний сумі конвективного коефіцієнта кі і коефіцієнта теплообміну випромінювання ві: і = кі + ві
Коефіцієнт теплообміну випромінювання: ві = εвіf(tк, tс),
де: f(tк, tс) — функція температури одиночного блоку, рівна:
EMBED Equation.3
εві — приведена степінь чорноти і-ї поверхні. Значення коефіцієнтів ік визначаються по формулам:
а) Для горизонтальної поверхні, що розсіює тепловий потік вверх:
EMBED Equation.3
де: lmin — менший розмір поверхні корпуса, м;
А2 —коефіцієнт, що залежить від фізичних параметрів повітря, значення якого береться із довідкового матеріалу.
tm — температура у приграничному шарі корпус - середовище, використовується для визначення коефіцієнта А2 і приблизно визначається як середнє арифметичне температур корпуса і середовища: tm=0.5(tk+tc);
b) Для горизонтальної поверхні, що розсіює тепловий потік вниз:
EMBED Equation.3
с) Для вертикальної поверхні висотою Н, м:
EMBED Equation.3
Задавшись температурою tкі, на основі вище описаного ходу обчислень, вираховують Р1.
Таким чином координати першої точки теплової характеристики є (Р1;tk1).
Аналогічним чином, задавшись другим значенням температури корпуса tk2, знаходимо тепловий потік P2, що розсіюється корпусом при температурі tk2, отримавши координати другої точки теплової характеристики корпуса (Р2; tk2). Третьою точкою служить початок координат.
Дальше по цим точкам будують графік теплової характеристики корпусу P=f(tk). За допомогою цього графіка знаходять для заданої потужності Р перегрів корпуса tk1.
Розрахунок:
Задамось температурою. tk1 = Р/(9 Sk)
Знайдемо загальну площу поверхні: Sk = 2(0,36*0,3 + 0,36*0,12 + 0,3*0,12) = 0,3744м2
tk1=Р/(9 Sk)= 75/(9*0,3744) = 22,3°С
tk1 = 62,3°С
EMBED Equation.3
tm=0.5(62,3 EMBED Equation.3 +40 EMBED Equation.3 )=51,1C
А2 вибираємо рівним 1,32
Конвективні коефіцієнти:
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
Повні коефіцієнти тепловіддачі:
в = 7,27+ 6,34 = 13,61 EMBED Equation.3
н = 7,27+ 3,42 = 10,69 EMBED Equation.3
б = 7,27+ 4,88 = 12,15 EMBED Equation.3
Sв = Sн = 0,108 м2
Sб = 0,1584 м2
к = 13,61·0,108 + 10,69·0,108 + 12,15·0,1584 = 4,55 EMBED Equation.3
P1 = 22,3 · 4,55 = 101,47 Вт
Задамось температурою tk2=tk1·P/P1=22,3C ·75/101,47 = 16,48C (tk2 = 56,48C)
EMBED Equation.3
tm = 0,5(56,48+40) = 48,24C
А2 вибираємо рівним 1,33
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
в= 7,08+5,79 = 12,87 EMBED Equation.3
н = 7,08+3,12...