РАСЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
Аннотация
Цель. Целью исследования является разработка расчетной модели системы термостабилизации элементов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), основанной на совместном использовании рабочих веществ со стабильной температурой плавления и жидкостного метода теплоотвода, исследование теплофизических процессов происходящих при ее работе.
Метод. Создана расчетная модель системы термостабилизации РЭА, основанной на использовании рабочих веществ со стабильной температурой плавления. Модель включает в себя описание процессов теплообмена при ламинарном движении жидкости в теплообменнике, определение продолжительности стабильной работы элементов РЭА в зависимости от скорости потока, холодопроизводительности термоэлектрической батареи (ТЭБ).
Результат. Получены графики зависимости, отражающие основные характеристики разработанной системы, в частности, зависимости изменения продолжительности поддержания стабильной температуры элемента РЭА от его мощности, температуры холодных спаев ТЭБ, рассеяние при различных максимальных скоростях течения жидкости в теплообменнике.
Выводы. Результаты расчетов определяют, что длительность полного проплавления рабочего вещества, соответствующая длительности стабильной работы элементов РЭА, может находиться в необходимых пределах только при выполнении определенных вполне конкретных условий: использовании в термостабилизирующей системе достаточного количества рабочего вещества, соответствующей температуры и скорости протекания жидкости в теплообменнике. Данные параметры системы термостабилизации необходимо подбирать исходя из количества тепла, выделяемого в единицу времени элементом РЭА, длительности его работы, а также характеристик ТЭБ, используемой для охлаждения жидкости.
Ключевые слова
Об авторах
Т. А. ИсмаиловРоссия
доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой теоретической и общей электротехники, заслуженный деятель науки РФ, президент ДГТУ.
367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля,70.А. М. Ибрагимова
Россия
соискатель кафедры теоретической и общей электротехники.
367026, г. Махачкала, пр. Имама Шамиля,70.
Список литературы
1. Алексеев В.А. Основы проектирования тепловых аккумуляторов космических аппаратов. - Курск: Науком, 2016. - 248 с.
2. Андреев П.Г., Наумова. И.Ю Защита радиоэлектронных средств от внешних воздействий. - Пенза: ПГУ, 2012. - 128 с.
3. Камышная Э. Н., Маркелов В. В., Соловьев В. А. Конструкторско-технологические расчеты электронной аппаратуры. - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. - 22 с.
4. Кудрявцев Н.С. Основы проектирования эффективных систем терморегулирования космических аппаратов. - М.: МАИ, 2012. - 226 с.
5. Кузнецов Г.В., Шеремет М.А. О возможности регулирования тепловых режимов типичного элемента радиоэлектронной аппаратуры или электронной техники с локальным источником тепла за счет естественной конвекции // Микроэлектроника. - 2010. - Т.39, №6. - С. 452-467.
6. Улитенко А.И., Прадед В.В., Пушкин В.А. Компактная система охлаждения мощных газовых лазеров // Холодильная техника. - 2003. - № 10. - С. 21-24.
7. Hamouche A., Bessaih R. Mixed convection air cooling of protruding heat sourse mounted in horizontal channels // International communication in heat and mass transfer. - 2009. - v.36. - P. 44-51.
8. Дульнев Г.И. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной аппаратуре. М.: Высшая школа, 1984. 247 с.
9. Патент РФ на изобретение №2180161 Устройство для термостабилизации элементов радиоэлектронной аппаратуры с высокими тепловыделениями // О.В. Евдулов, Т.А. Исмаилов, Ш.А. Юсуфов, Г.И. Аминов (РФ), опубл. 27.02.2002, Бюл. №6.
10. Исмаилов Т.А., Евдулов Д.В., Евдулов О.В. Системы отвода теплоты от элементов РЭА на базе плавящихся тепловых аккумуляторов // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2015. №1 (36). С. 38-44.
11. Исмаилов Т.А., Евдулов О.В., Махмудова М.М., Евдулов Д.В. Исследование системы охлаждения элементов радиоэлектронной аппаратуры, работающих в режиме повторно-кратковременных тепловыделений // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2008. №5. С. 52-59.
12. Исмаилов Т.А., Евдулов О.В., Евдулов Д.В. Результаты теоретических исследований системы охлаждения элементов РЭА, работающих в режиме повторно-кратковременных тепловыделений // Термоэлектричество. 2015. № 6. С. 74-87.
13. Исмаилов Т.А., Евдулов О.В., Аминов Г.И., Юсуфов Ш.А. Приближенный расчет системы термостабилизации проточного типа для элементов радиоэлектронной аппаратуры, основанной на применении рабочих веществ со стабильной температурой плавления // Известия вузов России. Радиоэлектроника. – СПб, 2003. - №1. - С. 65-71.
14. Дульнев Г.Н. Теория тепло- и массообмена. - СПб.: СПбНИУИТМО, 2012. - 195 с.
15. Bergman T.L., Lavine A.S., Incropera F.P. Dewitt D.P. Fundamentals of heat and mass transfer. New York: John Wiley & Sons, 2011. - 304 p.
16. Кондратьев Г.М., Дульнев Г.Н., Платунов Е.С., Ярышев Н.А. Теплообмен в приборостроении. - СПб.: ГУИТМО, 2004. - 560 с.
17. Карташов Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности твердых тел. - М.: Высшая школа, 2001. - 550 с.
18. K. Nagase, A. Yamamoto Development of durability testing for thermoelectric power generation module // Journal of Kinzoku materials science and technology. - 2016.- №3. - P. 32-38.
19. Lobunets Y.M. Criteria for performance evaluation of thermoelectric energy converter // Journal of thermoelectricity. - 2014. - P.41-47.
20. Rowe D.M. Thermoelectrics and its energy harvesting, materials, preparation and characterization. BocaRaton: CRC Press. - 2012. - 264 p.
21. Ssennoga Twaha, Jie Zhu, Yuying An, Bo Li A comprehensive review of thermoelectric technology: Materials, applications, modeling and performance improvement // Renewable and sustainable energy reviews. - 2016. - №65. - P. 26-32.
22. Анатычук Л.И. Термоэлементы и термоэлектрические устройства. Справочник. - Киев: Наукова Думка, 1979. - 385 с.
Рецензия
Для цитирования:
Исмаилов Т.А., Ибрагимова А.М. РАСЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ. Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2019;46(1):42-52. https://doi.org/10.21822/2073-6185-2019-46-1-42-52
For citation:
Ismailov T.A., Ibragimova A.M. CALCULATION MODEL OF THE SYSTEM OF THERMAL STABILIZATION OF THE ELEMENTS OF RADIO ELECTRONIC EQUIPMENT. Herald of Dagestan State Technical University. Technical Sciences. 2019;46(1):42-52. (In Russ.) https://doi.org/10.21822/2073-6185-2019-46-1-42-52