Тепловые расчеты конструкций ЭВМ

Теплообмен в ЭВМ и способы передачи тепловой энергии.

Конвекция.

Теплообмен конвекцией в каналах.

Область между двумя субблоками или платами можно рассматривать как канал, в котором происходит свободное или вынужденное движение воздуха (рис.6.5).Эту область можно считать плоским каналом, если его ширина bэф=b-Vдет/(LzLy), (6.31) где Vдет - суммарный объем деталей, установленных на обеих платах ; Lz - высота платы; Ly - длина платы - ее размер в направлении перпендикулярном плоскости чертежа. Коэффициент теплообмена конвекцией непостоянен по длине (высоте) канала. Для инженерных расчетов используют понятие среднего коэффициента теплообмена αic. Рис 6.5.Канал между двумя субблоками. При естественном движении воздуха (канал ориентирован вертикально, скорость движения среды постоянна по длине канала, b<<Ly,Lz) коэффициент теплообмена конвекцией не зависит от координат: αic=4,12λc/bэф. (6.32) При вынужденной конвекции (ламинарное движение воздуха Pr=0,7) среднее значение критерия Нуссельта __ Nuл=6,18(lн/Lk)(1/2) ,если Lk<=lн; (6.33) __ Nuл=4,12(1+lн/2Lk), если Lk>lн; (6.34) При турбулентном движении воздуха __ Nuт=1,165Nu(lн/Lk)0,167 ,если Lk<=lн; (6.35) __ Nuт=Nu(1+0,165lн/Lk), если Lk>lн; (6.36) Nu=0,019Re0,8, (6.37) где Lk - размер канала в направлении движения воздуха (для рис.6.5 Lk=Lz); lн=0,01 bэфRe [для формул (6.33) и (6.34) ] и lн=40bэф[для формул (6.35) и (6.36) ]. В формулах (6.18) и (6.21) для ламинарного потока воздуха и определяющим размером будет L=bэф и для турбулентного L=2bэф. Для воздушного зазора между субблоками с интегральными схемами в прямоугольных корпусах при вынужденной конвекции (ОСТ 4 ГО.012.032) коэффициент теплообмена αic=0,29λcRe(1/2)/dэкв при Re<=103; (6.38) αic=0,037λcRe0,8/dэкв при 1034; (6.39) где dэкв - эквивалентный диаметр воздушного зазора между субблоками (dэкв примерно равен bэф).