Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Радиаторы_расчеты
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Силовая Электроника - Power Electronics > Системы Охлаждения, Тепловой Расчет – Cooling Systems
Carrier
Здравствуйте!
У меня возник вопрос по расчету радиатора. Т.е. имеется радиатор пластинчатый из алюминия. Длина его 100 мм, ширина 75 мм, высота 30 мм, толщина ребра 0.5 мм, шаг оребрения 1.5 мм.
Выходная мощность элемента, которого я буду охлаждать 100 Вт. Температура воздуха 30 градусов Цельсия.
Мне нужно посчитать этот радиатор алюминиевый и если он не годится для охлаждения, то тогда нужно брать медный радиатор. Как провести эту оценку между двумя радиаторами?
P.S. Значения коэффициента теплопроводности для алюминия = 208 Вт/(м*град), а для меди = 390 Вт/(м*град).
Herz
Приведенных данных недостаточно. Какова площадь самого элемента? 100Вт - это рассеиваемая им в тепло мощность? Какова допустимая температура перегрева? Термические сопротивления переходов? Навскидку, для такой рассеиваемой мощности площадь радиатора мала для естественной конвекции. И дело тут не в материале. Маловата также толщина рёбер. В книгах есть приблизительные нормы. Вам нужен полный расчёт?
Microwatt
Не потянет 100ватт естественной конвекцией. Радиаторы с такими густыми ребрами эффективно работают при продувке.
Carrier
Цитата(Herz @ Jul 13 2011, 02:37) *
Приведенных данных недостаточно. Какова площадь самого элемента? 100Вт - это рассеиваемая им в тепло мощность? Какова допустимая температура перегрева? Термические сопротивления переходов? Навскидку, для такой рассеиваемой мощности площадь радиатора мала для естественной конвекции. И дело тут не в материале. Маловата также толщина рёбер. В книгах есть приблизительные нормы. Вам нужен полный расчёт?


Мне нужен полный расчет. Просто есть радиатор и надо мне доказать, что он не соответствует своим требованиям или соответствует и конечно показать и доказать все расчетами. Нужно для алюминия и для меди посчитать, подскажите методику расчетов.
Herz
Цитата(Microwatt @ Jul 13 2011, 01:51) *
Не потянет 100ватт естественной конвекцией. Радиаторы с такими густыми ребрами эффективно работают при продувке.

+1.

Цитата(Carrier @ Jul 13 2011, 09:15) *
Мне нужен полный расчет. Просто есть радиатор и надо мне доказать, что он не соответствует своим требованиям или соответствует и конечно показать и доказать все расчетами. Нужно для алюминия и для меди посчитать, подскажите методику расчетов.


Очень сочувствую. Задача весьма непростая. Потребует немало усилий и времени. Посоветую два пути:
1. Если задача прикладная. Обратиться к справочной литературе за методикой приближённого расчёта. Точной геометрии Вы в этих расчётах не повторите, но убедитесь, по крайней мере, что эффективной площади недостаточно, конфигурация неоптимальна. Заодно сможете увидеть (и показать), что коэффициент теплопроводности материала в данном случае весьма слабо влияет на результат. Литературу, надеюсь, легко найдёте самостоятельно.
2. Если задача теоретическая, поискать компьютерную программу расчёта. Освоить и смоделировать по конкретным заданным условиям. Заодно, в процессе задания начальных условий, понять, каких исходных данных Вам всё ещё не хватает.

Достаточно полный аналитический расчёт таких вещей "вручную" никто не делает. Нет смысла.
Microwatt
Цитата(Herz @ Jul 13 2011, 12:12) *
, конфигурация неоптимальна. Заодно сможете увидеть (и показать), что коэффициент теплопроводности материала в данном случае весьма слабо влияет на результат.

Да, так.
Теплопроводность материала позволяет выровнять температуру всей поверхности радиатора. Но если поверхность ограничена, то тут даже серебряный радиатор не справится.
При такой густоте ребер воздух между ними практически не движется. Нужен шаг миллиметров 5-7. Кроме того, теплоотдача излучением практически отсутствует. Ребра "светят" теплом не в пространство, а друг на друга.
Тепловой расчет - достаточно кропотливая и недостоверная процедура. погрешности могут достигать 50%.
Лучше всего - натурный эксперимент. Пусть не на точной полноразмерной копии, найдите фрагмент радиатора с подобным оребрением и потом пропорцию грубо возьмете.
Carrier
Я вот нашел расчет по радиаторам, например я нашел в журнале Радио №4 2005 года, он как думаете подойдет? Литературу еще какую посоветуете?
Carrier
Расчет по радиаторам, по которым течет теплоноситель вода, методика отличается? Подскажите.
TSerg
>У меня возник вопрос по расчету радиатора. Т.е. имеется радиатор пластинчатый из алюминия. Длина его 100 мм, >ширина 75 мм, высота 30 мм, толщина ребра 0.5 мм, шаг оребрения 1.5 мм.

Забываем про оребрение и считаем это сплошным параллелепипидом. ( если свободная конвекция )
Устраивает ?
Carrier
Цитата(TSerg @ Jul 14 2011, 21:48) *
>У меня возник вопрос по расчету радиатора. Т.е. имеется радиатор пластинчатый из алюминия. Длина его 100 мм, >ширина 75 мм, высота 30 мм, толщина ребра 0.5 мм, шаг оребрения 1.5 мм.

Забываем про оребрение и считаем это сплошным параллелепипидом. ( если свободная конвекция )
Устраивает ?

А как же тогда считать конвективность теплообмена ребер и т.д.?
А если считать водный радиатор методика какая расчета?
injener
Посмотрите здесь. Кажется, что-то есть.
Режимы нагрузки силовых полупроводниковых приборов / А. А. Рабинерсон, Г . А. Ашкинази. - М. : Энергия, 1976. - 296 с.
Microwatt
Цитата(Carrier @ Jul 15 2011, 07:36) *
А как же тогда считать конвективность теплообмена ребер и т.д.?
А если считать водный радиатор методика какая расчета?

А что водный добавляет? Теплосброс-то идет через поверхность радиатора в воздух?
Радиатору совершенно безразлично - подведут к нему тепло прямо от кристалла или в трубочке с горячей жидкостью.
А конвективности в с таким густым оребрением практически нет, об этом уже сказали.
Tanya
Цитата(Carrier @ Jul 15 2011, 08:36) *
А если считать водный радиатор методика какая расчета?

Если известна скорость потока и его геометрические параметры, то можно с определенной вероятностью предсказать характер течения, а потом воспользоваться полуэмпирическими формулами.
Carrier
Цитата(Tanya @ Jul 15 2011, 12:18) *
Если известна скорость потока и его геометрические параметры, то можно с определенной вероятностью предсказать характер течения, а потом воспользоваться полуэмпирическими формулами.


А сечение канала, где проходит вода, это надо рассчитывать?
TSerg
Вы бы почитали, что-нибудь, для начала.
Tanya
Цитата(Carrier @ Jul 18 2011, 07:47) *
А сечение канала, где проходит вода, это надо рассчитывать?

Это очень сложно считать, тем более, что можно получить совсем-совсем не то. Большие коллективы все еще продолжают считать теплообмен в каналах... и не только считают, но и эксперименты ставят.
Но Вам этого знать не нужно. И даже вредно. Делаете длинный канал (с большой поверхностью) и считаете необходимый расход воды (или др. носителя холода). Повышение температуры воды умножаем на теплоемкость и расход - получаем уносимую мощность. Вот такое получается уравнение.
Electrician
Цитата(Carrier @ Jul 12 2011, 12:15) *
У меня возник вопрос по расчету радиатора.

Добрый день.
Для естественной конвекции вам нужен радиатор площадью около 3000 см2. При этом расстояние между рёбрами должно быть не менее 6 мм. Медь экономически неоправданна.
Ваш радиатор конкретно для принудительного обдува. При разумных габаритах вентилятора, думаю, ватт 40 с перегревом 30-50 градусов снять удасться.
Есть калькуляторы для рассчёта радиаторов, скачайте и посмотрите от чего зависит количество снимаемого тепла.
Carrier
Цитата(Tanya @ Jul 18 2011, 12:56) *
Это очень сложно считать, тем более, что можно получить совсем-совсем не то. Большие коллективы все еще продолжают считать теплообмен в каналах... и не только считают, но и эксперименты ставят.
Но Вам этого знать не нужно. И даже вредно. Делаете длинный канал (с большой поверхностью) и считаете необходимый расход воды (или др. носителя холода). Повышение температуры воды умножаем на теплоемкость и расход - получаем уносимую мощность. Вот такое получается уравнение.


например мне надо снять с П/П тепло.
1. как мне посчитать расход воды? если известен диаметр канала.
2. Что значит повышение температуры воды? Как ее посчитать?
Очень нужно, помогите. Или ткните в формулы.
Tanya
Цитата(Carrier @ Jul 18 2011, 16:00) *
Очень нужно, помогите. Или ткните в формулы.

Два последних предложения перечитайте в 16 посте.
Microwatt
Цитата(Carrier @ Jul 18 2011, 15:00) *
например мне надо снять с П/П тепло.
1. как мне посчитать расход воды? если известен диаметр канала.
2. Что значит повышение температуры воды? Как ее посчитать?
Очень нужно, помогите. Или ткните в формулы.

Ну как раньше в седьмом классе считали запросто? Формулы нужно не зубрить, а выводить по мере надобности.
Если 100г воды нагрелись на 25градусов, значит потрачено 2500 калорий или 10425 джоулей.
Стоваттному нагревателю на это нужно 104 секунды. Вот и прокачивайте по 100г каждые 104 секунды, или 58 граммов воды в минуту.
Если непонятно даже что такое повышение температуры охлаждающей воды, то....не знаю чем можно помочь.
Carrier
Цитата(Tanya @ Jul 18 2011, 12:56) *
Делаете длинный канал (с большой поверхностью) и считаете необходимый расход воды (или др. носителя холода).


как посчитать необходимый расход воды? Можете написать формулу или методику написать?
TSerg
Изложите четко задачу, в том числе для каких целей и ваш уровень ( любитель, студент, дипломник, инженер,...,доктор теплотехнических наук, претендент на Нобеля..)

Глядишь, народ адекватно и ответит.
Carrier
Цитата(TSerg @ Jul 19 2011, 21:44) *
Изложите четко задачу, в том числе для каких целей и ваш уровень ( любитель, студент, дипломник, инженер,...,доктор теплотехнических наук, претендент на Нобеля..)

Глядишь, народ адекватно и ответит.


Я инженер. Если радиатор будет продуваться воздухом, то высота ребер имеет значение?
Microwatt
Цитата(Carrier @ Jul 27 2011, 12:21) *
Я инженер. Если радиатор будет продуваться воздухом, то высота ребер имеет значение?

Товарищ инженер, для эффективного теплообмена важны две ипостаси:
- разность температур
- площадь поверхности теплообмена.

Метровые ребра ничего не дадут, если будут тонкими. У основания будут работать, а к кончикам тепло просто не дойдет, теплопроводность ограничена.
Не гадать с тоскою нужно, а считать и пробовать. В первом приближении, тепловой расчет - решение системы уравнений составленных по законам Кирхгофа для сложной цепи постоянного тока. С лестничной схемой нагрузочных резисторов.
Не получается посчитать? Отрежьте кусок радиатора или раздобудьте целый и проведите натурные измерения. Определите погонные его характеристики. Это же за день делается.
PhX
Цитата(Carrier @ Jul 27 2011, 13:21) *
Я инженер.

и этим горжусь!
Формылы в литературе.
Скрипт:
http://www.novelconceptsinc.com/calculator...-resistance.cgi
tyro
Посмотрите книжку: Обеспечение тепловых режимов изделий электронной техники. А.А.Чернышев и др. -М.:Энергия,1980
Там есть расчеты некоторых типов радиаторов.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.