Міністерство освіти і науки України
Національний університет “Львівська політехніка”
Кафедра ЕОМ
/
Звіт
з лабораторної роботи №5
Теорія виробництва та конструювання комп’ютерів
Розрахунок теплового режиму герметичного комп'ютерного блока
Метою роботи: провести розрахунок теплового режиму герметичного комп'ютерного блоку.
ВАРІАНТ-5
L,
мм
B,
мм
H,
мм
ε
tc, град
Р,
Вт
δ, δв, δн,
мм
εз
480
300
200
0,94
40
120
20
0,8
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 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:
Еві — приведена степінь чорноти і-ї поверхні. Значення коефіцієнтів (ік; визначаються по формулам:
,
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);
;
b) Для горизонтальної поверхні, що розсіює тепловий потік вниз:
;
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:
Sk= 2*(b*l+b*h+h*l)*10-6 = 2* (300*480+ 300*200 + 200*480)* = 0,6 м2
Задаємось температурою (tk1= Р/(9*Sk) = 120/9*0,6 = 120/5,4 = 22,22°С
tk1= tc+(tk1 = 40 + 22,22 = 62,22°С;
(bі = bіf(tк, tс)
= 0,94*7,726 = 7,262
tm=0.5*() = 0,5*(62,22+40)= 51,11 (C
А2 вибираємо рівним 1,34
bmin = l*10-3 = 480*= 0,48 м
= = (B*Sв+(H * Sн+(* S
S= S= B*L*10= 300*480*10=0,144 м
S= 2*(B*H + H*L)*10= 2*(300*200 + 200*480)*10= 0,312 м
(i =(ki +(bi
(B= (кв + (b1 = 4,544 + 7,262 =11,806 Вт/(м2 град)
(Н = (кн + (b1 = 2,446 + 7,262 =9,708 Вт/(м2 град)
( = (к + (b1 = 4,35 + 7,262 =11,612 Вт/(м2 град)
= S*( (B + (Н ) + (* S= 0,144*(11,806 + 9,708) + 11,612*0,312 = 6,721 Вт/град
P1 = 6,721 *(62,22 – 40) = 149,341 Вт
Задаємось температурою (tk2=(tk1*P/P1= 22,22*120/149,341=17,854 (C
tk2 = tc + (tk2 =40+17,854 = 57,854(C
(bі = bіf(tк, tс)
tm = 0,5*() = 0,5*(57,854+40) = 48,927 (C
А2 вибираємо рівним 1,34
lmin = l*10-3 = 0,48 м
= = (B*Sв+(H * Sн+(* S
S= S= B*L*10= 300*480*10=0,144 м
S= 2*(B*H + H*L)*10= 2*(300*200 + 200*480)*10= 0,312 м
(i =(ki +(bi
(B= (кв + (b1 = 4,302 + 7,138=11,44 Вт/(м2 град)
(Н = (кн + (b1 = 2,316 + 7,138=9,454 Вт/(м2 град)
( = (к + (b1 = 4,119 + 7,138=11,257 Вт/(м2 град)
= 0,144*(11,44 + 9,454)...
