<Передача теплового
потока через
Тепловое
моделирование конструкций РЭС с принудительным воздушным охлаждением
Принудительное воздушное охлаждение находит
широкое применение в конструкциях РЭС. Это объясняется следующими причинами:
удельная тепловая нагрузка конструкций имеет тенденцию роста при установившихся
показателях теплоустойчивости элементной базы; наличие доступного и дешевого
теплоносителя; относительная простота конструкций нагнетателя (вентилятора) и
воздуховодов. Вместе с тем системам принудительного воздушного охлаждения
свойственны и существенные недостатки, такие как наличие акустических шумов и
вибрации, увеличение объема и массы конструкций РЭС, снижение надежности
изделия и увеличение затрат энергии на охлаждение.
Используются три системы принудительного
воздушного охлаждения: приточная, вытяжная и приточно-вытяжная.
Приточная система (рис. а) характеризуется тем,
что воздух под давлением, создаваемым нагнетателем, поступает в конструкцию,
отбирает тепло от элементов и выбрасывается в окружающую среду или поступает в
вытяжной воздуховод (коллектор).
В вытяжной системе (рис. б) вентилятор
устанавливается на выходе воздуха и отсасывает воздух из кожуха конструкции.
В приточно-вытяжной системе вентиляторы устанавливают
на вход и выходе воздуха (рис. в).
Названные системы обладают определенными
достоинствами и недостатками. Так, например, достоинством приточной системы
являете повышенное давление воздуха на входе, что способствует повышению
эффективности теплообмена. В то же время поступающий в систему воздух имеет
повышенную температуру в результате подогрева часть: мощности, потребляемой
электродвигателем вентилятора, В вытяжной системе воздух на входе имеет
давление несколько ниже нормальной, поэтому менее эффективен как теплоноситель.
Кроме того, в данной системе электродвигатель вентилятора находится в потоке
горячего воздуха. Приточная и вытяжная системы имеют общий недостаток: они не
препятствуют утечкам воздуха. Этого недостатка лишена приточно-вытяжная система
охлаждения, позволяющая в несколько раз снизить утечки. Кажущаяся сложность
приточно-вытяжной системы компенсируется лучшими экономическими показателями.
Однако сложность модели существенно зависит от
структуры нагретой зоны конструкции, принятых допущений и взаимодействия потока
охлаждающего воздуха с тепловыделяющими элементами.
