Національний університет “Львівська Політехніка”
Кафедра “Електронні обчислювальні машини”
Лабораторна робота №5
з дисципліни
" Технологія виробництва та конструювання комп’ютерів "
на тему:
“ Розрахунок теплового режиму герметичного комп'ютерного блока.”
Виконала:
Ст. гр. КІ-3
Львів - 2004
Мета роботи: навчитись розраховувати тепловий режим герметичного комп'ютерного блока.
Теоретичні відомості.
При заданих геометричних розмірах блока L,B,H ; степені чорноти блока , розсіюванній потужності Р, температурі оточуючого середовища tc побудувати теплову характеристику блока tk=F(P), користуючись якою визначити температуру корпуса tk=tc+tk .
Далі для горизонтально орієнтованої нагрітої зони при заданих верхньому і нижньому повітряних зазорах в, н та зведеному степені чорноти зони з
побудувати теплову характеристику зони tз=f(P) користуючись якою визначити температуру нагрітої зони tз=tк+tз.
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=tkk
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 теплопровідностей верхньої, нижньої і бокових стінок:
к=кв+кн+кб;
к=вSв+нSн+бSб
де: (в, н, б — повні коефіцієнти тепловіддачі відповідно верхньої, нижньої і бокових стінок корпуса, Вт/(м2 град);
Sв, Sн, Sб — площа відповідно верхньої, нижньої та бокових стінок корпуса, м2.
Повний коефіцієнт тепловіддачі і;-й поверхні рівний сумі конвективного коефіцієнта (кі і коефіцієнта теплообміну випромінювання ві:
і = кі + ві
Коефіцієнт теплообміну випромінювання:
ві = Eвіf(tк, tс),
де: f(tк, tс) — функція температури одиночного блоку, рівна:
EMBED Equation.3
Еві — приведена степінь чорноти і-ї поверхні. Значення коефіцієнтів ік; визначаються по формулам:
EMBED Equation.3 ,
а) Для горизонтальної поверхні, що розсіює тепловий потік вверх:
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);
EMBED Equation.3 ;
b) Для горизонтальної поверхні, що розсіює тепловий потік вниз:
EMBED Equation.3 ;
с) Для вертикальної поверхні висотою Н, м:
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) = 10,08°С (tk1=60°С); Sk=0,4912(м2)
EMBED Equation.3
tm=0.5(60+50)= 55 C
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
EMBED Equation.3 EMBED Equation.3
А2 вибираємо рівним 1,32
в= 7.36+4,19= 11,15 Вт/(м2 град)
н = 7.36+2,25= 9,61 Вт/(м2 град)
б = 7.36+3,18= 10,54Вт/(м2 град)
Sв=Sн=0,0896м2
Sб =0.4912-0.0896*2=0.312м2
к= 11,15 *0,0896+9.61*0,0896+10.54*0.312= 5.148Вт/град
P1 =10*5.15 =51.5Вт
Задамось температурою tk2= 5C (tk2=55C)
EMBED Equation.3 tm = 0.5(55+50) = 52.5C
А2 вибираємо рівни...