Главная Источники вторичного электропитания - часть 2



Площадь контакта внутренних стенок корпуса с рабочим веществом Sk = 0,016 м*. Параметр, характеризующий теплосодержание стенки; корпуса: (фб)„ = 2,1 • 10* Дж(м* • К), где с, р, б-теплоемкость, плотность и эквивалентная толщина стенки корпуса устройства. Теплообменом в цикле включения ИВЭ пренебрегаем, т.е.

= 0. Температура окружающей среды Т, = 20 °С. Свойства вещестИа приведены в табл. 13.16.

1. Составляем эквнвалентиую одномерную расчетную тепловую модель охлаждающего устройства (см. рис. 13.20).

2. Определяем удельную рассеиваемую мощность ИВЭ

(/1 = Ри0э/5„-= 30/0,016 = 1850 Вт/м

3. Рассчитываем условную толщину слоя рабочего вещества

/ = С/рв5„= 0,885/2050 0,016 = 0,027 м.

4. Определяем значение удельного теплового потока, подводимого к границе слоя жидкой фазы с корпусом по формуле

f, 8 Г . 2Л + В

-arctg

УАС-В-

для чего сначала рассчитываем параметры, необходимые для вычисления коэффициентов А, В, С:

,. М)к?1 (Э20-2750-0,0083)

бгХрв 6-155000-0,56-2015

ср/ 1970-2015-0,027

-~(ф6)к ~ 900-2750-0,0083 "

Определяем коэффициенты

9ф2

9.5,1

•=-2,6;

fl = -Зф



- 24,4;

Удельный тепловой поток

92«p = 1860 X

V4-2,6-94,4 - 24,42

2-26 - 24,4 V4.2,6.94,4 - 24,4

- aretg

-24,4

1/4-2,6-94,4 - 24,4\

1767 Вт/м«

5. Вычисляем среднюю массовую температуру корпуса охлаждающего устройства в конце периода плавления

.860-Ц767-(.860-1767)(.4-5,.) оо27= 130,4° С. 2»0,56

6. Определяем среднюю массовую температуру жидкой фазы вещества в конце периода плавления

0,027 6-0,56

(3-1767-1-2-1767-5,1 -2 »860.5,1) =91,6° С.

7. Рассчитываем удельную тепловую нагрузку на рабочее вещество в период времени, предшествующий началу плавления, по формуле

D- Ура-2у1/2Я(Г«р-Гс) Чгп---

где D = 3 (с(.6„) ±- <Г„р - Те) 4- ql -Ь За <Т„р Те)« 3 X Фв



X Щ • то • 0.0083 • е.и • ie-« (56.7 - 20) 4- teeo 0*027» +

+ 3 • 0.027 • 0.56 <56.7 - 20) = 3.35 Вт. отсюда

3.35-У3?-12-1в60-0.027».0.56(56.7 - 20)

2-0.027* ~

= 1285Вт/м«.

8. Рассчитываем среднюю массовую температуру твердой ф :ы вещества в начале периода плавления

"-«Р ЗЯ 3-0,56

9. Вычисляем время плавления на всю глубину стоя веиестюа

Тпл= ~ (cpfi)„ {K-fHp)hcpBt{Tl-Tl)p„Rr

I860

(920-2750-0,0083(130.4 - 56,7)-4 1970-2015.0,027. . (91,6 - 36) + 2015 • 0,027 • 1550001 = 8570 с.

10. Определяем искомую среднюю массовую темгературу корпуса в зависимости от продолжительгости циклов включения Тц (1200 с, 2400 с. 3600 с) и до полного расплавления (Тп= 8570 с):

fli + 42ор-(9i - Чгср) 11 + -~ Тц j /Тц

2Хт„

= 56,7 +

1860+1767-(1860-1767) (l+ 4Йг Ч

\ 8570

0,027тц

2.0.56-8570

отсюда Г„ (1200 с) = 68,4 "С; (2400 с) = 79,7 Т;

Г„ (3600 с) = 90,5 "С и Г„ (Тп) = Г к (8570 с) = 130,4 "С.

П р им е ч а н и е. В данном примере была заведомо в та завышенная толщина сл{0я вещества R, чтобы показать дни «ику роста температуры корпуса устройства в aaaHCHNocTH от ко х, я -ты границы раздела жидкой и твердой фаз I.

Если после проведегдая ресчета по п. 10 время полного ра ; -лення Тц при заданном значении толщины слоя веществаJ? .Чет I евыиать продолжите/ юсть работы в цикле Тд, т.е. т„ > , то ! роводят повторный расчет с »еньшей толщин ,й с/ я вещесчг а R до выяолне ня условия Тд = Тд. Затем уточняют ра ы устр с.тв в плане, соответствующие вычисленному объему вещества V по формуле (i3.33).

Расчет температуры тепловыделяющих элементов ИВЭ, установленных на корпусе устройства, o6i чно осуществлякп по фс у-лам для стационарного режима Тq-Tk + PsRa,



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 [186] 187 188 189


0.0103