Перейти к публикации

Расчет радиатора охлаждения РЭА


Рекомендованные сообщения

Доброго времени суток. 

 

При разработке нового блока возникла проблема с расчетом радиатора охлаждения. Для решения проблемы попыталась использовать термический анализ в Simulation. Если использовать параметр тепловое сопротивление, то в результате расчета, температура у основания 250-300 градусов Цельсия. Если пренебречь этим параметром и поставить значение 0, то получается 135 градусов Цельсия у основания. Учитывая, что подобный радиатор у нас стоит в другом блоке и успешно справляется с охлаждением этого же транзистора до 80 градусов, то возникли сомнения в верности данных расчетов. 

Параметры, которые я задаю: 

Тепловое сопротивление: 0 (в характеристиках транзистора 0.4)

Конвекция: 11 Вт/м2*К

Тепловой поток: 100 Вт

 

Характеристики, которые известны: 

Тепловая мощность транзистора: 100Вт

Материал радиатора: АД1

Тепловое сопротивление транзистора: 0,4 градус/Вт

Блок будет находится в условиях естественной конвекции, в замкнутом пространстве, при температуре окружающей среды 60 градусов. 

 

Подскажите, может какие-то параметры неправильно задаю? Может надо что-то дополнительно указывать? Если нужно, могу приложить степовские модельки. 

 

https://ibb.co/cN7thbv
https://ibb.co/y0XS8L1

 

y0XS8L1

cN7thbv

 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах


UnPinned posts
14 часов назад, gzas сказал:

Конвекция: 11 Вт/м2*К

На всех поверхностях радиатора?

14 часов назад, gzas сказал:

Тепловой поток: 100 Вт

 

Характеристики, которые известны: 

Тепловая мощность транзистора: 100Вт

По размерности одинаковые величины. Если подстраховываться, может поменять на мощность? Вроде ничего не должно измениться.

 

Есть ещё излучение, сколько-то десятков процентов температуры скинется.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
48 минут назад, AlexKaz сказал:

На всех поверхностях радиатора?

По размерности одинаковые величины. Если подстраховываться, может поменять на мощность? Вроде ничего не должно измениться.

 

Есть ещё излучение, сколько-то десятков процентов температуры скинется.

 

Выбирала только ребра радиатора. Значение конвекции было взято наугад из справочной литературы.

 

Можете подсказать, как правильно тепловое сопротивление между транзистором и корпусом задавать? Если ставлю сопротивление 0.4 радиатор-транзистор, то градиентное пятно на радиаторе исчезает. 

 

Тепловую мощность солид сам переименовывает в тепловой поток. Источником тепловой мощности выбираю весь транзистор.

 

Просто я подозреваю, что где-то не понимаю какую-то характеристику в расчетах солида, либо надо все во флоу пробовать считать. 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
20 минут назад, gzas сказал:

Выбирала только ребра радиатора.

Сетку покажите, возможно численная несходимость. Примерно должно быть не менее 3-4-5-6 ячеек на любую толщину (как воздушной прослойки, так и металла) как в Simulation, так и во FlowSimulation.

 

По сопротивлению не в курсе. См. либо туториалы, либо сверяйтесь с любым известным примером из курса теплотехники (или тем курсом теплофизики, который у Вас был).

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, gzas сказал:

Значение конвекции было взято наугад

 

Основополагающий фактор, именно он определит равновесную Т транзистора

16 часов назад, gzas сказал:

Конвекция: 11 Вт/м2*К

Невысокие значения. Радиатор вентилятором обдувается ?

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, AlexKaz сказал:

Примерно должно быть не менее 3-4-5-6 ячеек на любую толщину (как воздушной прослойки, так и металла) как в Simulation, так и во FlowSimulation.

В задаче теплопроводности можно брать и один элемент на толщину ребра.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
27 минут назад, MotorManiac сказал:

 

Основополагающий фактор, именно он определит равновесную Т транзистора

Невысокие значения. Радиатор вентилятором обдувается ?

Нет, исключительно естественная конвекция, поэтому значение такое. Сам блок будет находиться в небольшом замкнутом пространстве с температурой окружающей среды 60 градусов. 

Попробовать взять значение выше? Просто хотелось бы получить значения +/-10 градусов точности. 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
11 минут назад, gzas сказал:

Просто хотелось бы получить значения +/-10 градусов точности.

Попробуйте посчитать этот коэффициент по учебникам. Я думаю что вы найдете формулы для радиатора. Возможно коэффициент будет немного больше.

 

 

2 часа назад, gzas сказал:

Можете подсказать, как правильно тепловое сопротивление между транзистором и корпусом задавать? Если ставлю сопротивление 0.4 радиатор-транзистор, то градиентное пятно на радиаторе исчезает.

Похоже что вы задаете все правильно. Сопротивление можно задавать в настройках контакта.

 

Если нужна нормальная точность то надо считать еще и газодинамическую часть. Т.е. моделировать воздух в этом замкнутом пространстве.

 

Вон, в соседней теме у человека похожая задача.

 

https://cccp3d.ru/topic/125712-чем-заменить-тепловое-сопротивление/

Скооперируйтесь с @Undefined42 и решайте ваши задачи вместе.

ebites-meme-now-kiss.jpeg

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
1 час назад, gzas сказал:

Нет, исключительно естественная конвекция, поэтому значение такое. Сам блок будет находиться в небольшом замкнутом пространстве с температурой окружающей среды 60 градусов. 

Попробовать взять значение выше? Просто хотелось бы получить значения +/-10 градусов точности. 

На самом деле, в вашем случае все упирается в подбор этого самого коэффициента :) можно его подобрать и получить 99.9 % совпадение с реальностью.

Есть 2 метода решения:

 

1. Имеются данные по геометрии и мощности радиатора => можно получить расчетные данные по существующему а в реальных условиях эксплуатации (обратный расчет).

2. Выполнить решение с моделью Навье-Стокса:

2а. Получить искомый коэффициент расчетным путем.

2б. Получить искомую Т с учетом решения CFD.

 

Очень сильно рекомендую вам воспользоваться п.1

 

1 час назад, gzas сказал:

исключительно естественная конвекция,

 

В вашем случае действительно значения а будут невысокими, но вообще они бывают 100-200-300 Вт/м2*гр при естественной конвекции. 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
24 минуты назад, MotorManiac сказал:

Имеются данные по геометрии и мощности радиатора => можно получить расчетные данные по существующему а в реальных условиях эксплуатации (обратный расчет).

я тоже честн сказать не понял сказать в чём проблема.. есть готовый работающий вентилятор с известными хар-ми, просто несколькими расчётами подгоняем коэф-т конвективный теплоотдачи под известную темп-ру..)
Хотя, как говорят, для естественной погрешности закон охлаждения Ньютона большую погрешность даёт.. возможно и в этом всё дело

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
6 минут назад, Jesse сказал:

Хотя, как говорят, для естественной погрешности закон охлаждения Ньютона большую погрешность даёт.. возможно и в этом всё дело

 

Нету такого закона :)  Нормально все получается, просто прямо рассчитать а, достаточно сложно. Лучше реверсом все данные получить. Быстрее и точнее имхо.

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах
  • 1 год спустя...
30.06.2021 в 07:28, gzas сказал:

Тепловую мощность солид сам переименовывает в тепловой поток. Источником тепловой мощности выбираю весь транзистор.

 

Это глюк Симулейшена. Но он вроде хоть и  пререименовывает, но считает правильтно 

Ссылка на сообщение
Поделиться на других сайтах

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете опубликовать сообщение сейчас, а зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, войдите в него для написания от своего имени.
Примечание: вашему сообщению потребуется утверждение модератора, прежде чем оно станет доступным.

Гость
Ответить в тему...

×   Вставлено в виде отформатированного текста.   Вставить в виде обычного текста

  Разрешено не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отобразить как ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставить изображения напрямую. Загрузите или вставьте изображения по ссылке.

  • Сейчас на странице   0 пользователей

    Нет пользователей, просматривающих эту страницу.




×
×
  • Создать...