1.4.3. Расчет теплового режима коэффициентным методом

Коэффициентный метод оценки тепловых режимов используется на этапе эскизного проектирования при проверке соответствия тепловых режимов выбранной конструкции, техническим условиям на элементы и требованиям технического задания.

В основу коэффициентного метода положены экспериментальные зависимости процессов теплообмена от определяющих параметров. Ниже приведенная методика справедлива для тепловой модели, показанной на рис. 1.12.

Рассчитывается площадь теплообмена корпуса устройства:

. (1.48)

Определяется условная поверхность теплообмена нагретой зоны:

, (1.49)

где – коэффициент заполнения объема

, (1.50)

где – установочная площадь i-го элемента данного типа; – общая площадь платы; – общее число типов элементов, установленных на плате.

Установочная площадь i-го элемента рассчитывается по формулам

, (1.51)

, (1.52)

где , , – установочные размеры i-го элемента данного типа; – количество элементов отдельного типа.

Для удобства расчета установочной площади составляется таблица с установочными размерами элементов. Примером может служить табл. 1.

Таблица 1

Расчет установочной площади элементов

Тип элемента	Параметры
	Установочные размеры, мм			Количество элементов отдельного типа, , шт	Установочная площадь, , мм2
Конденсаторы
К50-29	20	5	–	4	400
КТ4-25	20	10	–	2	400
…

Определяется удельный тепловой поток корпуса

(1.53)

и нагретой зоны

. (1.54)

В зависимости от удельного теплового потока корпуса по рис. П.1.3, а определяется значение начального перегрева корпуса , а в зависимости от потока зоны – по рис. П.1.4 а определяется значение перегрева .

В зависимости от атмосферного давления вне корпуса по рис. П.1.3 б определяется коэффициент , а в зависимости от давления внутри корпуса по рис. П.1.4 б – коэффициент . Расчет ведется при нормальном давлении (760 мм рт. ст.), поэтому коэффициенты .

Определяются перегрев и температура корпуса:

, (1.55)

. (1.56)

Рассчитываются перегрев и температура нагретой зоны:

, (1.57)

. (1.58)

Перегрев поверхности теплонагруженного элемента:

. (1.59)

Результаты расчета теплового режима методом последовательных приближений и коэффициентным методом заносятся в табл. 2.

Таблица 2

Результаты расчета теплового режима

Исследуемая часть устройства	Температура перегрева, °С
	Метод посл. приближений	Коэффициентный метод
Корпус
Нагретая зона
Теплонагр. элемент

Далее необходимо вычислить процентное расхождение результатов расчета и сделать вывод о том, какой из рассмотренных методов расчета тепловых режимов является наиболее подходящим.