- •Глава 3 тепловой режим конструкций рэс
- •§ 3.1. Влияние теплового режима на эффективность и качество конструкций рэсг
- •§ 3.2. Системы обеспечения теплового режима рэс
- •§ 3.3. Теплоотвод конвекцией
- •§ 3.4. Теплоотвод тепловыми трубами
- •§ 3.5. Теплоотвод теплопроводностью
- •§ 3.6. Теплоотвод излучением
- •§ 3.7. Теплоотвод с использованием термоэлектрического эффекта
- •§3.8. Способы поглощения теплоты. Технологичность конструкции сотр
§ 3.6. Теплоотвод излучением
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, , где — излучаемая тепловая мощность, Вт; S—площадь излучающей поверхности, м2; — коэффициент лучеиспускания, Вт/(м2 -К); —перегрев поверхности лучеиспускания относительно окружающей температуры, К; — приведенный коэффициент черноты поверхности пары тел, являющийся функцией степени черноты и взаимодействующих поверхностей (табл. 3.9); для теплообмена между неограниченными плоскопараллельными поверхностями приведенная степень при = 1; для РЭС в микроэлектронном исполнении принимают p = 0,8; — коэффициент облучения (взаимной облученности) соседних компонентов, обычно — функция температуры одиночного блока, Вт/(м2 • К), нагретого до температуры t1 и находящегося в среде с температурой t2, определяется по табл. 3.10.
Для увеличения интенсивности теплоотвода излучением можно увеличить площадь излучения (например, заменяя перфорацию на корпусе блока на жалюзи), степень черноты поверхности (например, радиатора) или температуру поверхности излучающих компонентов (это ограничено термостойкостью компонентов РЭС).
Таблица 3.9 Коэффициент черноты некоторых тел
Материал и состояние поверх- ности тела |
Т, К |
|
Материал и состояние по- верхности тела |
т, к |
|
Алюминий полированный |
323...773 |
0,04...0,06 |
Лак черный |
313...373 |
0,96...0,98 |
Алюминий сильно окис- ленный |
323...773 |
0,2...0,3 |
Муар серый, черный |
293 |
0,89...0,90 |
Дюралюми- ний Д16 |
323...623 |
0,37...0,41 |
Краска алю- миниевая |
373 |
0,28 |
Медь шли- фованная |
293 |
0,03 |
Картон, бу- мага, ткань |
293...573 |
0,93 |
Краски 'шалевые |
293...373 |
0,92 |
|
|
|
Таблица 3.10 Значения функции
Т1, 0С |
Температура Т2, 0С |
|||||||||
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 |
60 |
|
15 |
5,32 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
5,45 |
5,59 |
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
5,59 |
5,76 |
5,90 |
|
|
|
|
|
|
|
30 |
5,76 |
5,90 |
6,05 |
6,20 |
|
|
|
|
|
|
35 |
5,90 |
6,05 |
6,20 |
6,35 |
6,51 |
|
|
|
|
|
40 |
6,06 |
6,20 |
6,35 |
6,51 |
6,60 |
6,82 |
|
|
|
|
45 |
6,20 |
6,35 |
6,51 |
6,60 |
6,83 |
7,00 |
7,14 |
|
|
|
50 |
6,35 |
6,51 |
6,60 |
6,83 |
7,00 |
7,17 |
7,35 |
7,50 |
|
|
60 |
6,70 |
6,87 |
7,04 |
7,19 |
7,35 |
7,51 |
7,69 |
7,87 |
8,05 |
|
70 |
7,06 |
7,21 |
7,39 |
7,55 |
7,72 |
7,86 |
8,05 |
8,24 |
8,42 |
8,80 |
80 |
7,44 |
7,59 |
7,75 |
7,80 |
8,07 |
8,26 |
8,45 |
8,65 |
8,83 |
9,20 |
90 |
7,82 |
7,98 |
8,13 |
8,31 |
8,49 |
8,67 |
8,86 |
9,04 |
9 25 |
965 |
100 |
8,19 |
8,37 |
8,53 |
8,72 |
8,91 |
9,09 |
9,28 |
9,46 |
9,66 |
10'08 |