ЗАЩИТА РЭС
В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ
Дисциплина по направлению 551100 – «Проектирование и технология электронных средств»
и специальности 200800 – «Проектирование и технология радиоэлектронных средств»
Методические указания к лабораторным работам и практическим занятиям
для студентов дневной формы обучения
и магистрантов
Великий Новгород
2001 г.
УДК 621.346.6
Защита РЭС в экстремальных условиях: Мет. указ. / Сост. В.А. Карачинов; НовГУ, Новгород, 2000, с.
Приведены задания и примеры решения типичных задач по основным разделам дисциплины.
Методические указания предназначены для студентов дневной формы обучения.
Ил., табл., библ. 7.
Рецензенты: канд. физ.-мат. наук Потапов Е.Н.
Одобрено к изданию на заседании кафедры ПТР.
Протокол №_________ от “___” ___________ 2001 г.
Зав. кафедрой ПТР М.И. Бичурин
Новгородский государственный университет
Системы обеспечения теплового режима РЭС (СОТР РЭС)
Выбор способа охлаждения блока
1.1.1 Задание для расчета
1. Необходимо осуществить выбор способа охлаждения блока РЭА кассетной конструкции, работающего на определенной высоте в стационарном тепловом режиме.
2. Привести в описательной форме конструкторское решение системы охлаждения.
3. Построить гидродинамическую модель и выполнить вентиляционный расчет блока РЭС.
4. привести чертеж (А4) системы охлаждения блока РЭА.
1.1.2 Исходные данные
Таблица 1
| № | Наименование | Номер варианта | |||||
| п/п | параметра | ||||||
| Мощность, рассеиваемая блоком, Р, Вт. | |||||||
| 2. | Условная площадь поверхности нагретой зоны, S, м2 | 0,4 | 0,3 | 0,6 | 0,2 | 0,1 | 0,8 |
| 3. | Предельно допустимая темпе-ратура навесных элементов, Тпр. доп, С | ||||||
| 4. | Температура окружающей среды, Тс, С | +50 | +60 | +60 | +50 | +45 | +50 |
| 5. | Высота эксплуатации блока, h, м | ||||||
| 6. | Расположение кассет (плат) в блоке: вертикальное (В) горизонтальное (Г) | В | В | Г | Г | В | Г |
| 7. | Мощность, рассеиваемая навесным элементом, Р, Вт | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
1.1.3 Методика выбора способа охлаждения
Способ охлаждения в значительной степени определяет конструкцию РЭС. Поэтому его выбор, который носит вероятностный характер [1, 2, 5], как правило, проводится на ранней стадии проектирования, т.е. на стадии эскизного проекта.
Для определения затрат механической энергии, связанных с движением теплоносителя в РЭС, необходимо провести вентиляционный расчет (гидравлический) [3, 6].
1.1.3.1 Для заданной высоты определяется атмосферное давление по барометрической формуле:
Рh1= P0 exp (-gh/RT),
где Р0- давление у поверхности Земли;
- молекулярный вес воздуха;
h - высота;
R - универсальная газовая постоянная;
Т - абсолютная температура воздуха на высоте h (при выполнении расчетов следует считать, что Т=Тс).
1.1.3.2 Определяется величина удельной мощности, рассеиваемой блоком РЭА при нормальном атмосферном давлении q, Вт/м2
q = Q/S.
1.1.3.3 Определяется допустимый перегрев нагретой зоны Тдоп
Тдоп= Т1- Тс.
1.1.3.4 По известным значениям q и Тдопдля нормального атмосферного давления осуществляется выбор способа охлаждения соответственно зоне на черт. 1.1, в которой находится точка с координатами q и Тдоп. В случае соответствия данным значениям q и Тдопнескольких способов охлаждения выбирается один из них с использованием технических характеристик систем охлаждения.
1.1.3.5 В соответствии со способом охлаждения осуществляется выбор корпуса блока РЭА.
Требования к уровню освоения программы
В результате изучения дисциплины магистранты должны:
- знать системы и методы обеспечения тепловых и влажностных режимов РЭС, конструкции и характеристики устройств тепло- и влагозащиты РЭС;
- уметь осуществлять выбор и проводить основные расчеты тепловых, аэромеханических и влажностных режимов систем охлаждения РЭС, грамотно формулировать задачи и совместно со специалистами по теплофизике решать задачи проектирования систем обеспечения теплового и влажностных режимов РЭС;
- иметь представление о методах проектирования и функционирования сложных систем теплообмена.
Взаимосвязь с другими дисциплинами ООП
Настоящая учебная дисциплина объединяет на системном уровне такие дисциплины, как “Физика”, “Тепло- и массообмен в РЭС”, “Элементарная база РЭС”, с дисциплиной “Проектирование РЭС”.
Объем дисциплины, виды УР, формы контроля
Таблица
| № п/п | Вид учебных занятий | Часы | Семестр | Форма контроля |
| Лекции | весна | экзамен | ||
| Практические занятия | весна | зачет | ||
| Всего часов | 61,9 |
Содержание дисциплины
3.1 Темы и содержание теоретических занятий - 34 часа
3.1.1 Методы обеспечения теплозащиты РЭС
3.1.1.1 Системы обеспечения теплового режима РЭС (СОТР)
3.1.1.2 системы охлаждения РЭС. Классификация и характеристики систем охлаждения. Выбор системы охлаждения
3.1.1.3 Теплообменники РЭС. Классификация и характеристики тепло-обменников. Тепловой расчет теплообменников. Выбор компактного тепло-обменника.
3.1.1.4 Нагнетатели. Виды нагнетателей. Упрощенные схемы нагнетателей. Выбор вентилятора.
3.1.1.5 Радиаторы. Радиаторы вздушного и жидкостного охлаждения. Выбор радиатора.
3.1.1.6 Специальные устройства охлаждения РЭС. Дроссельные микроохладители. Вихревые трубы. Тепловые трубы. Полупроводниковые термобатареи. Криостаты.
3.1.1.7 Системы терморегулирования РЭС. Общая характеристика.
3.1.1.8 Системы термостатирования РЭС. Классификация термостатов. Ошибка термостатирования и система автоматического регулирования температуры. Моделирование тепловых режимов термостатов. Тепловая модель подогревного термостата. Автоколебательный и пусковой режимы подогревного термостата. Одномерная модель подогревного термостата.
3.1.2 Защита РЭС в условиях повышенной влажности. Поглощение влаги материалами. Влажностные характеристики. Основные методы и средства защиты РЭС от влаги. Полная герметизация РЭС. Основные характеристики гермокорпусов. Способы герметизации РЭС. Газонаполнение гермокорпусов. Контроль герметичности гермокорпусов.
Темы практических занятий - 26 часов
| № п/п | Темы | Количество часов |
| Выбор систем охлаждения РЭС | ||
| Выбор и расчет теплообменников РЭС | ||
| Выбор и расчет радиаторов РЭС | ||
| Выбор нагнетателя (вентилятора) РЭС | ||
| Всего часов: |