5.2. Системы охлаждения рэс

Эффективность того или иного способа охлаждения определяется интенсивностью протекающих процессов теплообмена. Чем интенсивнее теплообмен, тем и эффективнее способ охлаждения. Как известно, интенсивность теплообмена определяется величиной коэффициента теплообмена. В табл. 5.2.1 приведены ориентировочные значения этих коэффициентов для различных видов теплообмена [2].

Таблица 5.2.1

Тепловое проектирование РЭС заключается в выборе системы охлаждения, обеспечивающей нормальный тепловой режим элементов и узлов изделия. Для предварительной оценки можно использовать предложенную в [4] методику выбора системы охлаждения (рис. 5.2.1).

На рис. 5.2.1 представлены два типа областей: в одном можно рекомендовать применение какого-либо одного способа охлаждения (не заштрихованы: 1 - свободное воздушное, 3 - принудительное воздушное, 5 - принудительное испарительное); в другом возможно применение двух или трех способов охлаждения (заштрихованы: 2 - свободное и принудительное воздушное, 4 - принудительное воздушное и жидкостное, 6 - принудительное жидкостное и свободное испарительное, 7 - принудительное жидкостное, принудительное и свободное испарительное, 8 - свободное принудительное и свободное испарительное, 9 - свободное и принудительное испарительное).

Рис. 5.2.1. Области целесообразного использования различных способов охлаждения

Верхние кривые рис. 5.2.1 обычно применяют для выбора охлаждения больших элементов - крупногабаритных ламп, магнитов, дросселей и т.п. Нижние кривые используют для выбора системы охлаждения блоков, стоек и т.п., выполняемых на дискретных и микроминиатюрных элементах.

Если показатели РЭС попадают в заштрихованную область (возможно применение двух и трех способов охлаждения), то задача выбора способа охлаждения осложняется и требуются более детальные расчеты.

Выбор системы охлаждения не сводится только к определению области охлаждения, необходимо также учитывать техническую возможность осуществления данного способа охлаждения РЭС, т.е. массу, объем, потребляемую мощность.

Как показывает опыт, при рациональном проектировании можно обеспечить заданный тепловой режим бортовых РЭС при удельном расходе воздуха не выше 180…250 кг/(ч·кВт).

Для стационарных РЭС, где менее жесткие ограничения по габаритам, массе, энергопотреблению, расход воздуха может быть увеличен до 250…350 кг/(ч·кВт).

Для РЭС, охлаждаемых с помощью воздуха, тепловой режим изучен наиболее полно. В этих случаях можно не только рекомендовать ту или иную систему воздушного охлаждения, но и оценитьвероятность, с которой выбранная система охлаждения позволит обеспечить заданный тепловой режим.

Отмеченная методика дает приблизительную оценку режима, вследствие чего она нуждается в уточнении. Для более точной оценки следует использовать алгоритмы расчетов с использованием ЭВМ, примеры которых приведены в разделе 4.