Конструктивные параметры ребристых радиаторов

	Номера позиций радиаторов на рис. 17, 28	Размеры, мм
	h	S ш	s1	L 1= L 2
		12, 5 12, 5
Рис. 1.13. Тепловая модель прибора с радиатором: 1 – прибор; 2 – область теплового контакта; 3 – радиатор
	Рис. 14. Графики выбора типа радиатора: при свободной конвекции – пластинчатые (область 1), ребристые (1-4), игольчато-штыревые (1-5); при вынужденном движении воздуха – пластинчатые (3), ребристые (6, 7, 8), петельно-проволочные (8, 9), жалюзийные (10, 11), игольчато-штыревые (11, 12)
Рис. 15. Коэффициент эффективной теплоотдачи игольчато-штыревых радиаторов в условиях свободной конвекции

 

Рис. 16. Коэффициент эффективной теплоотдачи игольчато-штыревых радиаторов в условиях вынужденного охлаждения	Рис. 17. Коэффициент эффективной теплоотдачи ребристых радиаторов в условиях свободной конвекции
Рис. 18. Коэффициент эффективной теплоотдачи ребристых радиаторов в условиях вынужденного охлаждения

 

3. Выбираем тип радиатора. Эта процедура является эмпирической и предполагает знание сравнительной эффективности различных типов радиаторов.

В первом приближении выбрать тип радиатора и условия теплообмена можно с помощью графиков, представленных на рис. 14.

Здесь предполагается, что удельная мощность рассеивания задана и точка пересечения параметров D t _S и q указывает область, которой соответствуют определенный тип радиатора и условия охлаждения (S _P — площадь основания радиатора).

4. Определяем коэффициент эффективной теплоотдачи радиатора.

Игольчато-штыревые радиаторы. Графики зависимости коэффициента эффективной теплоотдачи игольчато-штыревых радиаторов приведены на рис. 15, а их конструктивные параметры – в табл. 5.

В условиях вынужденного воздушного охлаждения коэффициент эффективной теплоотдачи этих радиаторов выбирается в зависимости от скорости потока воздуха v из графика на рис. 16.

Ребристые радиаторы. Графики зависимости коэффициента эффективной теплоотдачи ребристых радиаторов в условиях свободного и вынужденного охлаждения представлены на рис. 17 и 18. Конструктивные параметры ребристых радиаторов приведены в табл. 1.6.

5. Находим площадь основания радиатора

. (35)

6. Определяем средний перегрев основания радиатора во втором приближении

, (36)

где ;

l_p – коэффициент теплопроводности материала радиатора; δ _P – толщина основания радиатора.

7. Уточняем площадь основания радиатора

. (37)

Пример расчета радиатора. Рассчитать параметры игольчато-штыревого радиатора для транзистора КТ913-А, работающего при температуре окружающей среды 60 °С в условиях естественного воздушного охлаждения. Рассеиваемая мощность транзистора 3, 2 Вт, внутреннее тепловое сопротивление R вн=10 К/Вт, максимально допустимая температура р-n -перехода t _p-n =150 °С. Площадь контакта транзистора с радиатором S_K=65, 5· 10^{-6 м2}.

1. Примем рабочую температуру р-n -перехода t _p-n =140 °С и определим до­пустимый перегрев контакта транзистора с радиатором:

.

2. Определим средний перегрев основания радиатора

.

2. Выберем игольчато-штыревой радиатор с параметрами

h =15 мм; S_Ш=7 мм; d=2 мм.

3. Найдем из рис. 16 коэффициент эффективной теплоотдачи выбранного радиатора при D t_S =31 К:

Вт/(м· К).

5. Определим средний перегрев основания радиатора во втором приближении. При этом выберем в качестве материала радиатора алюминий, у которого l_P=208 Вт/м· К, а толщина основания δ _P=2 мм. Тогда, подставив данные в (36), получаем D t _S0=34, 1 К.

6. Уточняем площадь основания радиатора:

м³.