РАСЧЕТНАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ ЭЛЕМЕНТОВ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

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.

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.