Тепловые расчеты конструкций ЭВМ

Теплообмен в ЭВМ и способы передачи тепловой энергии.

Излучение

Тепловая энергия излучается электромагнитными волнами в инфракрасном диапазоне длин. По закону Стефана-Больцмана излучаемая в пространство энергия Ф=εCoS(θ/100)4, (6.45) где ε - степень черноты тела; Со=5,67 Вт/(м24) - коэффициент излучения абсолютно черного тела; S - площадь излучающей поверхности тела; θ - температура тела. Тепловая энергия (Вт),передаваемая излучением от поверхности тела i с температурой θi и площадью Si к поверхности тела j с температурой θj и площадью Sj, на основании того же закона: Ф=εпрi,jСоΦi,jSi[(θi/100)4-(θj/100)4] (6.46) где εпрi,j - приведенная степень черноты тел i и j;Φi,j - коэффициент облученности, показывающий, какая часть тепловой энергии, излучаемой телом i, попадает на тело j;θi и θj - абсолютная температура тел i и j. Зависимость (6.46) можно представить в виде Фi,j=αлi,j(θi-θj)Si. (6.47) Коэффициент теплообмена излучением между телами i и j αлi,jпрi,jΦi,j*5,67*10-8(θi4-θj4)/(θi-θj). (6.48) Коэффициент ε зависит от материала излучающего тела и состояния его поверхности (для некоторых материалов значения ψ даны в таблице 5).Коэффициент облученности Φi,j зависит от размеров, формы и взаимной ориентации тел. Приведенная степень черноты εпрi,j является функцией степени черноты тел i и j (εi и εj) и коэффициента Φi,j.Для теплообмена между неограниченными плоскопараллельными поверхностями коэффициенты облученности Φ1,22,1=1, а приведенная степень черноты εпр1,2=1/(1/ε1+1/ε2-1), (6.49) где ε1 и ε1 -степень черноты тел 1 и 2. Для теплообмена между телом и охватывающей его оболочкой (рис.6.6) Φ1,2=1; Φ2,1=S1/S2, (6.50) где S1 и S2 - площади поверхности тел 1 и 2. Приведенная степень черноты εпр1,2=1/[1/ε12,1(1/ε2-1)]. (6.51) Рис 6.6.Примеры теплообмена излучением между телом 1 и охватывающей его оболочкой 2.