Sbh внутренняя поверхность ребер радиатора, м;/ - расстояние между ребрами, м.

Значения о находят совместным решением уравнений.

1 32 / л2 \

ехр -aj.

16(/c + 273)v2boL~ oGi 0=61

где в - ускорение свободного падения, м/с ; vbc - коэффициент кинематической вязкости воздуха при /с. м/с; L - ширина ребра радиатора, м (см. рис. 22.7, е).

Решение системы уравнений лучше проводить графически

Зависимости справедливы при ---, -- < 22

(tc + 273) V ВС ь

При вынужденной конвекции с внутренней поверхности ребер SgH снимается мощность

;нвн = аквн5вн(/р-7с). (22.31)

Nu- %s

где ссквн=---коэффициент теплоотдачи в межреберном

пространстве, Вт/(м*-град); tc~tc+ --средняя температура

воздуха в канале, °С определяющая температура для расчета Nu~ у

Величина Nu- рассчитывается по одной из формул (22.10д) о

-(22. Юн) (см. табл. 22.2) при соответствующем значении 2/

RePr - . Величину А/в находят из уравнения теплового баланса! ф1Г/А/в=аи вв Sdh (р-/с-

где с - удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг град); р - плотность воздуха, кг/м; f - площадь поперечного сечения канала, м W -скорость воздуха в канале, м/с.

В первом приближении значенпя с п р берутся при температуре /g.

Теплоотдача с наружных поверхностей радиатора определяется по формуле

кнар = акнар5нар(/р-/с). (22.32)

где 5нар - площадь поверхностей радиатора, обращенных в окружающую среду, м;а др = - коэффициент теплоотдачи

с наружных поверхностей, Вт/(м . град); - коэффициент теплопроводности воздуха, ВтДм-град); / - определяющий размер для соответствующей части наружной поверхности, м.

При естественной конвекции Nu определяется по формулам (22.10, а)-(22.10, е) табл. 22.2. при соответствующих значениях (ЗгРг и определяющих / и /. При вынужденной конвекции Nu определяется по формулам (22 10, о) и (22.10, с) табл. 22.2 при соответствующих Re и определяющих / и /.

Рис. 22.11. Тепловая характеристика ребристого радиатора.

Отвод тепла за счет излучения вычисляется по формуле

/лаллСр-/с), (22.33)

где л - коэффициент теплоотдачи излучением, Вт/(м град) [определяется по формуле (22.14)]; - поверхность параллелепипеда с размерами, равными габаритным размерам радиатора, м. По полученным результатам строят графики:

Рквн=ПАр). Ркиар = <А<р). Рл-ИАр)

и суммарную тепловую характеристику радиатора (рис. 22.11) Рр = ?(Др)-

По тепловой характеристике радиатора при заданной мощности рассеивания Рдрив определяют перегрев радиатора Д/р и по формулам (22.27) или (22.28)-температуру перехода прибора /пер-

Необходимо, чтобы /пер расч < пер доп-

Пример. Рассчитать температуру перехода транзистора, уста-новлеииого на ребристом радиаторе (см. рис 22 7 е). Рассеиваемая мощность 6 Вт, /? к = 1 !С/Вт. /?к = 0,5 С/Вт Размеры радиатора: Z. = 55 мм, В == 49 мм, Я = 25 мм, d = 3 мм 6 = 1 мм, ( = 3 мм, число ребер = 12. Условия охлаждения: /с = 50° С,

скорость воздуха в радиаторе 1 м/с. Транзистор установлен со стороны радиатора, не имеющей ребер.

Расчет:

1. Определяем величину теплоотдающих поверхностен (поверхностью торцов пренебрегаем):

fвн = [2 (Я -d) + /] (п -1) Z. = [2 (25-3) -Ь3] X

X 10-5-1Ь50-10-5 = 25,8-10-3 м\

fнар = Z.B + 2 Z. -Ь 6/.л = 50 10-3 - 49 10-3 -Ь

+2-25-10-3-50-10-3+ЫО-3.50-10-3.12=5,55-10-3 м;

f л = 2LB + 1LH + 2ВН = 2 50 10-3 49 10-3 -f -f 2-50-10-3.25-10-3-f 2-49-10-3.25-10-3 = 9.85-10-3 ,2

2. Количество гепла, отданного внутренней поверхностью, Р 6-25,8-10-3

31,2-10-3

;5Вт

Перегрев воздуха в каналах радиатора при Рвн

Р вн

5 Вт;

А/в =

cWfp

= 6,4° С.

Определяющая температура для расчета критерия Nu: /с = /с+ - = 50+3,2 = 53,2° С.

3. Рассчитываем коэффициенты кви. к нар. п по формулам (22.10, д), (22.10, п) (табл. 22.2), (22.14) и Р вн. Ркнар и Рп для ряда значений Д/р. Результаты расчета сведены в табл. 22.8. На графике (рис. 22.11) построены зависимости Рр вн= /(А/р). нар -Н Рл = = /(Д/р) и суммарная тепловая характеристика радиатора.

Рр = Рк вн + Рн нар + Рл = / (А/р).

ТАБЛИЦА 22.8

Результаты расчета ребристого радиатора

4. По тепловой характеристике радиатора для заданной мощности Ртр = 6Вт определяем расчетный перегрев радиатора Д/р =