Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Розрахунок теплового режиму герметичного комп'ютерного блока
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
КН
Кафедра:
Кафедра ЕОМ
Інформація про роботу
Рік:
2013
Тип роботи:
Розрахункова робота
Предмет:
Технологія виробництва та конструювання комп'ютерів
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
Кафедра ЕОМ
«Розрахункова робота»
з дисципліни:
«Технологія виробництва та конструювання комп’ютерів»
на тему: «Розрахунок теплового режиму герметичного комп'ютерного блока»
Метою роботи: провести розрахунок теплового режиму герметичного комп'ютерного блоку.
L,
мм
B,
мм
H,
мм
ε
tc, град
Р,
Вт
δ, δв, δн,
мм
εз
250
300
445
0,86
40
80
17
0,85
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*250+ 300*445 + 445*250)* = 0,640 м2
Задаємось температурою (tk1= Р/(9*Sk) = 80/9*0,640 = 13,90°С
tk1= tc+(tk1 = 40 + 13,90 = 53,90°С;
(bі = bіf(tк, tс)
= 0,86*7,43 = 6,39
tm=0.5*() = 0,5*(53,9+40)= 46,95 (C
А2 вибираємо рівним 1,33
bmin = l*10-3 = 250*= 0,250 м
= = (B*Sв+(H * Sн+(* S
S= S= B*L*10= 300*250*10=0,075 м
S= 2*(B*H + H*L)*10= 2*(300*445 + 445*250)*10= 0,490 м
(i =(ki +(bi
(B= (кв + (b1 = 4,720 + 6,39 =11,111 Вт/(м2 град)
(Н = (кн + (b1 = 2,541 + 6,39 =8,933 Вт/(м2 град)
( = (к + (b1 = 3,143 + 6,39 =9,535 Вт/(м2 град)
= 0,075*(11,111 + 8,933) + 9,535*0,490 = 6,170 Вт/град
P1 = 6,170 *(53,9 – 40) = 85,768 Вт
Задаємось температурою (tk2=(tk1*P/P1= 13,90*80/85,768=12,965 (C
tk2 = tc + (tk2 =40+12,965 = 52,965(C
(bі = bіf(tк, tс)
tm = 0,5*() = 0,5*(52,965+40) = 46,482 (C
А2 вибираємо рівним 1,33
lmin = l*10-3 = 0,250 м
= = (B*Sв+(H * Sн+(* S
S= S= B*L*10= 300*250*10=0,075 м
S= 2*(B*H + H*L)*10= 2*(300*445 + 445*250)*10= 0,490 м
(i =(ki +(bi
(B= (кв + (b1 = 4,720 + 6,39 =11,111 Вт/(м2 град)
(Н = (кн + (b1 = 2,541 + 6,39 =8,933 Вт/(м2 град)
( = (к + (b1 = 3,143 + 6,39 =9,535 Вт/(м2 град)
= 0,075*(11,111 + 8,933) + 9,535*0,490 = 6,170 Вт/град
P1 = 6,170 *(53,9 – 40) = 85,768 Вт
Теплова характеристика корпуса буде мати вигляд:
За тепловою характеристикою корпуса, для заданої потужності (Р=80Вт), визначаємо температуру перегріву корпуса, яка рівна: (tк=12,965 °С
Звідки знаходимо температуру корпусу:
tк= (tк + tc = 12,965 + 40 =52,965 °С
Розрахунок температури нагрітої зони
При нормальному атмосферному тиску, для корпуса із розмірами 1 х b х h, зв'язок між потужністю Р і середньою температурою перегріву нагрітої зони виражається рівністю:
P= (tз (з,
де: (tз = tз - tк — температура перегріву;
tз — середня температура нагрітої зони;
tc — температура навколишнього середовища;
tк — температура корпуса;
(з — теплопровідність від нагрітої зони до корпусу, Вт/град.
Теплопровідність нагрітої зони визначається формулою:
(з=(зк+(зв;
(зв=(злSз:
(зк=(бзS бз +( взS вз +( нзS нз;
S в, S н, S б — площа відповідно верхньої, нижньої та бокових стінок нагрітої зони, м2;
(бз, ( вз, ( нз —коефіцієнти тепловіддачі конвекції, відповідно для бокової, верхньої та нижньої частини нагрітої зони.
Коефіцієнт теплообміну випромінювання:
( нз= Езвf(tз,tk),
Езв – приведена степінь чорноти зони.
Sз — сумарна площа поверхні нагрітої зони.
Sз=S бз +S вз +S нз=2[h(1+b)+1b]
Коефіцієнт тепловіддачі конвекції для верхньої частини поверхні нагрітої зони:
А5 —коефіцієнт, що залежить від температури tm, (із довідкового матеріалу).
tm=0.5(tз+tк);
Коефіцієнт (нз визначається по формулі:
(нз =(f/(в
де: (f — коефіцієнт теплопровідності повітря при температурі tm, (із довідкового матеріалу).
Коефіцієнт (бз визначається по формулі:
(бз =0,5((вз +(нз);
Дальше розрахунок проводиться як при тепловому розрахунку температури корпуса комп'ютера.
Розрахунок:
h=H-2*19=445-38=407 мм
Sз= 2*(b*l+b*h+h*l)*10-6 = 2* (300*250+ 300*445 + 445*250)* = 0,640 м2
Задамось температурою (tз1= Р/(9*Sk) = 80/9*0,640 = 13,888°С
tз1= (tз1 + tк = 13,888 + 52,965 = 66,854°С
tm =0,5*(tк + tз1)= 0,5*(52,965 + 66,854) = 65,084 °С
(f =0,0256 Вт/м2град (з таблиці)
(нз 0,0256/0,017 = 1,506 Вт/м2град
А5 вибираємо рівним 0,63
(з= 0,5*((нз +(вз) = 0,5*(1,506+6,091) = 3,833 Вт/м2град
(з = (зк + (зв
(зк= ( *S + (вз *Sвз + (нз *Sнз
(зк = [(*2*h*(L+B)+(вз *L*B+(нз *L*B]*10-6 = 2,308 Вт/град
==0,98*0,85=0,833
(зв= (зв *Sз = 7,144*0,640 = 4,302 Вт/град
(з =2,307 + 4,302 = 6,609 Вт/град
Р1 = (tз1 *(з = 14,763*6,609 = 97,574 Вт
Задамося другою точкою залежності P((tз):
(tз2=(tз1*(P/P1 ) = 18,39*(80/97,574) = 15,077 °С
tз2=(tз2 + tк = 15,077 + 52,965 = 68,042 °С
tm =0,5*(tк + tз2)= 0,5*(52,962 + 68,042) = 60,502 °С
(f=0.0297 Вт/м2град (з таблиці)
(нз =0,0297/0,017 = 1,747 Вт/м2град
А5 вибираємо рівним 0,56
( =0,5*(6,124+ 1,291) = 3,684 Вт/м2град
(зк = [(*2*H*(L+B)+(вз *L*B+(нз *L*B]*10-6 = 2,218 Вт/град
(зв= 7,078*0,564= 4,249 Вт/град
(з = 2,218 + 3,911 = 6,039 Вт/град
Р2 = (tз2*(з = 15,077*6,039 = 78,203 Вт
Теплова характеристика нагрітої зони:
За тепловою характеристикою нагрітої зони, для заданої потужності (Р=80Вт), визначаємо температуру перегріву, яка рівна: (tз= 12,965 °С
Звідки знаходимо температуру нагрітої зони:
tз= tк + (tз = 53,9 + 15,965 = 69,865 °С
Висновок: Під час виконання розрухункової роботи я навчився розраховувати тепловий режим герметичного комп’ютерного блока.
Зробив розрахунок теплового режиму герметичного комп’ютерного блока згідно заданого варіанту.
21.01.2013 18:02
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора