Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Теорія виробництва та конструювання комп’ютерів
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Національний університет Львівська політехніка
Інститут:
Не вказано
Факультет:
КН
Кафедра:
Кафедра ЕОМ
Інформація про роботу
Рік:
2018
Тип роботи:
Звіт до лабораторної роботи
Предмет:
СП
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
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) + 11,257*0,312 = 6,521 Вт/град
P2 =6,521*(57,854 - 40) = 116,426 Вт
Теплова характеристика корпуса буде мати вигляд:
/
Рис.1. Графік теплової характеристики корпусу
За тепловою характеристикою корпуса, для заданої потужності (Р=120Вт), визначаємо температуру перегріву корпуса, яка рівна: (tк= 18,37 °С
Звідки знаходимо температуру корпусу:
tк= (tк + tc = 18,37 + 40 =58,37 °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);
Далі розрахунок проводиться як при тепловому розрахунку температури корпуса комп'ютера.
Розрахунок:
h=H-2*19=200-38=162 мм
Sз= 2*(b*l+b*h+h*l)*10-6 = 2* (300*480+ 300*162 + 162*480)* = 0,541 м2
Задамось температурою (tз1= Р/(9*Sk) = 120/9*0,541 = 130/4,869 = 26,7 °С
tз1= (tз1 + tк = 26,7 + 62,22 = 88,92°С
tm =0,5*(tк + tз1)= 0,5*(62,22 + 88,92) = 75,57 °С
(f =0,0239 Вт/м2град (з таблиці)
(нз 0,0239/0,02 = 1,195 Вт/м2град
А5 вибираємо рівним 0,605
(з= 0,5*((нз +(вз) = 0,5*(1,195+6,43) = 3,813 Вт/м2град
(з = (зк + (зв
(зк= ( *S + (вз *Sвз + (нз *Sнз
(зк = [(*2*h*(L+B)+(вз *L*B+(нз *L*B]*10-6 = (3,813*2*162*(480 + 300) + 6,43 * 480* 300+1,195*480*300)* = 2,062 Вт/град
==0,8*0,94=0,752
(зв= (зв *Sз = 7,234*0,541 = 3,914 Вт/град
(з =2,062 + 3,914 = 5,976 Вт/град
Р1 = (tз1 *(з = 26,7*5,976 = 159,559 Вт
Задамося другою точкою залежності P((tз):
(tз2=(tз1*(P/P1 ) = 26,7*(120/159,559) = 20,08 °С
tз2=(tз2 + tк = 20,08 +62,22= 82,3 °С
tm =0,5*(tк + tз2)= 0,5*(62,22 + 82,3) = 72,26 °С
(f=0.0298 Вт/м2град (з таблиці)
(нз =0,0298/0,02 = 1,49 Вт/м2град
А5 вибираємо рівним 0,57
( =0,5*(6,425+ 1,49) = 3,958 Вт/м2град
(зк = [(*2*H*(L+B)+(вз *L*B+(нз *L*B]*10-6 = 2,375 Вт/град
(зв= 7,234*0,541= 3,914 Вт/град
(з = 2,375 + 3,914 = 6,289 Вт/град
Р2 = (tз2*(з = 20,08*6,289 = 126,283 Вт
Теплова характеристика нагрітої зони:
/
Рис.2. Графік теплової характеристики нагрітої зони
За тепловою характеристикою нагрітої зони, для заданої потужності (Р=120Вт), визначаємо температуру перегріву, яка рівна: (tз= 19 °С
Звідки знаходимо температуру нагрітої зони:
tз= tк + (tз = 62,22 + 19 = 81,22 °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.
24.11.2018 17:11-
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора