Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Розрахунок теплового режиму
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
КН
Кафедра:
Кафедра електронних обчислювальних машин
Інформація про роботу
Рік:
2013
Тип роботи:
Звіт про виконання лабораторної роботи
Предмет:
Інші
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
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-34
Сорокевич М.І.
Перевірено:
Сокіл О. М.
Львів – 2004
Мета роботи:
навчитись розраховувати тепловий режим герметичного комп'ютерного блока.
Вхідні дані:
L, мм
B, мм
H, мм
ε
tс, °С
P, Вт
(, мм
εз
360
300
120
0,94
40
75
12
0,8
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:
εві — 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:
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
tm=0.5(62,3+40)=51,1(C
А2 вибираємо рівним 1,32
Конвективні коефіцієнти:
Повні коефіцієнти тепловіддачі:
(в = 7,27+ 6,34 = 13,61
(н = 7,27+ 3,42 = 10,69
(б = 7,27+ 4,88 = 12,15
Sв = Sн = 0,108 м2
Sб = 0,1584 м2
(к = 13,61·0,108 + 10,69·0,108 + 12,15·0,1584 = 4,55
P1 = 22,3 · 4,55 = 101,47 Вт
Задамось температурою (tk2=(tk1·P/P1=22,3(C ·75/101,47 = 16,48(C (tk2 = 56,48(C)
tm = 0,5(56,48+40) = 48,24(C
А2 вибираємо рівним 1,33
(в= 7,08+5,79 = 12,87
(н = 7,08+3,12 = 10,2
(б = 7,08+4,45 = 11,53
Sв = Sн = 0,108 м2
Sб = 0,1584 м2
(к = 12,87·0,108 + 10,2 ·0,108 + 11,53·0,1584 = 4,32
P2 = 16,48· 4,32 = 71,19 Вт
Теплова характеристика корпуса буде мати вигляд:
За тепловою характеристикою корпуса, для заданої потужності, визначаємо температуру перегріву корпуса, яка рівна: (tк = 17,1 °С
Звідки знаходимо температуру корпусу: tк = (tк + tc =17,1 + 40 = 57,1 °С
Частина 2: 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 —коефіцієнт тепловіддачі конвекції, відповідно для бокової, верхньої та нижньої частини нагрітої зони.
Коефіцієнт теплообміну випромінювання: ( нз= εзвf(tз,tk),
Езв – приведена степінь чорноти зони.
Sз — сумарна площа поверхні нагрітої зони.
(м2)
Коефіцієнт тепловіддачі конвекції для верхньої частини поверхні нагрітої зони:
А5 —коефіцієнт, що залежить від температури , значення якого береться із довідкового матеріалу. tm = 0.5(tз+tк);
Коефіцієнт (нз визначається по формулі: (нз =(f /(в
де: (f — коефіцієнт теплопровідності повітря при температурі tm, береться із довідкового матеріалу.Коефіцієнт (бз визначається по формулі:
(бз = 0,5((вз +(нз);
Далі розрахунок проводиться як при тепловому розрахунку температури корпуса комп'ютера.
Розрахунок:
Розміри нагрітої зони: l = 0,36 – 0,012 = 0,348 м
b = 0,3 – 0,012 = 0,288 м
h = 0,12 – 2*0,012 = 0,096 м
Sз= 2[0,096*(0,348 + 0,288) + 0,348*0,288] = 0,3226 м2
(tз1 = Р/(9Sз) = 75/(9*0,3226) = 25,83 °С
tз1 = 57,1 + 25,83 = 82,93°С
tm = 0.5(82,93 + 57,1) = 70,02 °С
(f – Коефіцієнт теплопровідності: (f=0,0297 Вт/м2град
А5=0,57
(нз =0,0297 / 0,012 = 2,475
(бз = 0,5(6,64+2,475) = 4,56
(зк = 4,56*2*0,096(0,348+0,288) + 6,64*0,348*0,288 + 2,475*0,348*0,288 = 1,47
(зв = 7,33 * 0,3226 = 2,37
(з = 1,47 + 2,37 = 3,84
Р1 = 25,83 * 3,84 = 99,19 Вт
(tз2=(tз1Р/P1 = 25,83 * 75 / 99,19 =19,53°С
tз2=57,1 + 19,53 = 76,63 °С
tm =0.5(76,63 +57,1) = 66,87 °С
(f=0.0296 Вт/м2град
А5 = 0.572
(нз = 0.0296/0.012 = 2,47
(бз = 0,5(3,5 + 2,47) = 2,98
(зк = 2,98*2*0,096*(0,348+0,288)+ 3,5*0,348*0,288 + 2,47*0,348*0,288 = 0,96
(зв = 7,13*0,3226 = 2,3
(з = 2,3+0,96 = 3,26
Р2 =19,53*3,26 = 63,66 Вт
Теплова характеристика нагрітої зони приведена нижче.
За тепловою характеристикою нагрітої зони, для заданої потужності , визначаємо температуру перегріву, яка рівна: (tз = 21,5°С
Звідки знаходимо температуру нагрітої зони: tз = tк + (tз =57,1+21,5 = 78,6°С
Висновок: Виконуючи дану лабораторну роботу, я навчився розраховувати тепловий режим герметичного комп'ютерного блока.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора