Плотность теплового

Здесь fy—средняя массовая температура в субъячейке; tlt t2 — температуры оболочки и топлива; г, у, z — координаты; ф — угол; ср — удельная теплоемкость, Дж/(кг-К); р — плотность теплоносителя; Kf, Я1, Я2—коэффициенты теплопроводности теплоносителя, оболочки, топлива; qv — плотность тепловыделения; Яэф — см. формулу (4.47); ыф — средняя скорость потока в субъячейке площадью &F.

Максимальная плотность тепловыделения в графите

Объемная плотность тепловыделения в ак-

Распределение тепловыделения по зонам бланкета — неравномерное и зависит от состава зон. Наибольшее количество теплоты (до 90%) выделяется в зоне наработки плутония и значительно меньшее — в зоне воспроизводства трития и радиационной защиты. Первая стенка занимает промежуточное положение, поскольку высокая плотность тепловыделения в ней сочетается с малым объемом этого элемента конструкции.

Средняя линейная плотность тепловыделения •4.130 -4.176

линейная плотность тепловыделения (средняя и максимальная) по длине оболочки твэла, Вт/см;

Средняя линейная плотность тепловыделения •4.130 -4.176

линейная плотность тепловыделения (средняя и максимальная) по длине оболочки твэла, Вт/см;

где 5 — площадь проходного сечения канала; р — давление; G — расход теплоносителя через канал; р — плотность; w — скорость; Я, Пт — периметр и обогреваемый периметр; тн — касательные напряжения; g—ускорение свободного падения; h — энтальпия теплоносителя; qv — объемная плотность тепловыделения; с — удельная теплоемкость.

компрессоров 465 Плотность тепловыделения в поперечном сечении

где 5 — площадь проходного сечения канала; р — давление; G — расход теплоносителя через канал; р — плотность; w — скорость; Я, Ят — периметр и обогреваемый периметр; тн — касательные напряжения; g — ускорение свободного падения; А — энтальпия теплоносителя; qv — объемная плотность тепловыделения; с — удельная теплоемкость.

ратуре перехода более 150° С, максимальная рабочая температура обычных ИМС ограничивается 75—85° С. Это делается для того, чтобы обеспечить надежность и однородность электрических характеристик различных кристаллов. Например, необходимые условия теплоотвода созданы в ГИФУ на базе многослойной керамики. В этой ячейке основой теплоотвода является не подложка 4, а специальная матрица подпружиненных плунжеров 6 из алюминия, которые прижимаются с помощью пружины 7 к обратной стороне кристалла 5, проводя выделяемую ими теплоту вверх к панели охлаждения 1 ( 1.15). Панель охлаждения прилегает к крышке 2 и имеет внутренние каналы, по которым течет охлаждающая вода с начальной температурой 24° С и с расходом 40 см3/с. Дополнительное улучшение тепловых свойств ячейки дает заполнение его внутреннего герметичного объема гелием 3, который при комнатной температуре намного превосходит воздух по теплопроводности и снижает внутреннее тепловое сопротивление ячейки более чем наполовину. Собранная и загерметизированная таким образом ячейка имеет внутреннее тепловое сопротивление от кристалла да панели охлаждения 9 К/Вт и внешнее тепловое сопротивление 2 К/Вт. При нормальной работе ячейки максимально допустимая мощность на кристалл 4 .Вт, а на ячейку в целом — 300 Вт. Нагрев кристалла при этом не превышает 68° С. Плотность теплового потока составляет от 20 Вт/см2 на уровне кристаллов и 4 Вт/см2 на уровне ячейки, что на порядок превышает поток теплоты для типовых корпусов с воздушным охлаждением. При установке кристаллов бескорпусных ИМС методами пайки непосредственно на металлическое основание коммутационной платы (с диэлектрическим покрытием) специальных устройств для теплоотвода не требуется (см. 1.4); тепловое сопротивление от кристалла до панели охлаждения не превышает 5 К/Вт. Заметим, что для конструкций ВИП важным для микроминиатюризации является снижение габаритов трансформаторов и дросселей путем повышения рабочей частоты преобразования до 200 кГц и более. Из-за относительно небольшой плотности монтажа компонентов ВИП, обусловленной особенностями элементной базы и монтажа, возможно построение ГИФУ путем соединения нескольких микросборок за счет их непрерывной коммутации без применения ПП. Масса и габариты таких ГИФУ значительно меньше этих параметров аналогичных устройств на ПП.

где qm — плотность теплового потока через изоляцию, 5И, — толщина изоляции, Х.„, — коэффициент теплопроводности изоляции.

где q = Q/S — плотность теплового потока, Вт/м2 ; X — теплопроводность материала тела; знак минус показывает, что тепловой поток распространяется в направлении уменьшения температуры, т.е. от точки тела с большей температурой к точке, имеющей меньшую температуру. При одномерном распространении тепла, например, в направлении оси х имеем

Теплообмен между поверхностью твердого тела и жидкой (газообразной) средой, конвективный теплообмен, описывается экспериментальным законом Ньютона— Рихмана, связывающим плотность теплового потока на поверхности q с температурами поверхности $п и среды

3. Превышение температуры внешней поверхности лобовых частей обмотки статора над температурой охлаждающего воздуха. Так как лобовые части обмотки статора обычно образуют своеобразную решетку, продуваемую воздухом, то они охлаждаются почти по всему периметру поперечного сечения каждой якорной секции. Соответственно этому плотность теплового потока на единицу охлаждаемой поверхности лобовых частей, Вт/м2 , равна :

145. Плотность теплового потока с внешней поверхности лобовых частей

Показатели могут быть абсолютными и относительными. Абсолютные показатели характеризуют конструкции РЭС без учета достигнутого ранее уровня, а относительные — с его учетом. Примерами абсолютных показателей, сохранивших свое значение и поныне, являются масса, габариты. С возникновением интегральных схем появились новые абсолютные показатели: степень интеграции ИС, плотность компоновки РЭС, плотность теплового потока, удельная мощность, удельная масса, минимальная суммарная длина электрических связей.

Показатели плотность теплового потока (Вт/см2) и удельная тепловая мощность (Вт/см3) особенно актуальны для оценки параметров корпусированных микроэлектронных модулей (источники питания, быстродействующие цифровые узлы, выходные каскады передатчиков).

Тепловой режим характеризуется напряженностью и стационарностью. Если плотность теплового потока не превышает 5 мВт/см2 (перегрев поверхности аппаратуры относительно окружающей среды не более 0,5 °С), то режим считается нетеплонапряженным. В теплонапряженном режиме требуется обеспечение нормального теплового режима, например за счет естественной конвекции.

3.14, где по оси ординат отложен перегрев AT поверхности элемента относительно окружающей среды, по оси абсцисс — плотность теплового потока g. Верхнюю часть диаграммы используют для выбора системы охлаждения крупных элементов — мощных ламп, магнитов, дросселей и т. д., нижнюю—для выбора системы охлаждения блоков и стоек микроэлектронной аппаратуры.

Теплообмен излучением возможен в теплопрозрачных, т. е. пропускающих теплоту, средах (газах, вакууме). В жидкости он практически отсутствует. При излучении тепловая энергия переносится электромагнитными волнами. Количество энергии, отводимой излучением, пропорционально четвертой степени температуры тела. Уровень рабочих температур для большинства компонентов и узлов РЭС невелик, поэтому часто переносом теплоты излучением (при наличии отвода теплоты конвекцией или теплопроводностью) можно пренебречь. Однако для вакуума (космоса) этим способом теплоотвода пренебречь нельзя, хотя плотность теплового потока не превышает 0,001...0,005 Вт/см2. Количество теплоты, отводимой от блока с помощью излучения в неограниченное пространство, Рл = осл5АГ, где Рл — излучаемая тепловая мощность, Вт; S—площадь излучающей поверхности, м2; ал = епрф/(7\, Г2),— коэффициент лучеиспускания, Вт/(м -К); А Г—перегрев поверхности лучеиспускания относительно окружающей температуры, К; епр — приведенный коэффициент черноты поверхности пары тел, являющийся функцией степени черноты Е! и е2 взаимодействующих поверхностей (табл. 3.9); для теплообмена между неограниченными плоскопараллельными поверхностями приведенная степень черноты enpi,2 — = l/(l/?i + I/EI~ О ПРИ ф = 1; Для РЭС в микроэлектронном исполнении принимают епр = 0,8; ф — коэффициент облучения (взаимной облученности) соседних компонентов, обычно ф=1;/(7\, Т2) — функция температуры одиночного блока, Вт/(м2-К), нагретого до температуры tv и находящегося в среде с температурой t2, определяется по табл. З.Ю.