в формулах (4-95) й (4-96), - количество элементов конструкции в .-м ряду; hj - высота /-го элемента .конструкции.

Расход воздуха через рассматриваемый отсек можно считать пропорциональным площади vF,-:

Тепловая проводимость 0з , между нагретой зоной и кожухом определяется интенсивностью лучистого теплообмена между этими поверхностями:

03.,, = аз. Л... , / (4-98)

где 5з.л - площадь нагретой зоны, находящейся в лучистом теплообмене, с кожухом; аз.л - коэффициент лучеиспускания, который рассчитывается по формуле

аз.л = вп/(з.к). (4-99)

Величина нагретой зоны определяется как поверхность тела, составленного из двух усеченных пирамид и пластины между ними (рис. 4-23). Размеры

пластины равны размерам шасси. Высоты hi и 2 усеченных пирамид определяются как средневзвешенные высоты элементов конструкций, расположенных соответст-веннс! на одной и другой стороне шасси:

(4-100)

Рис. 4-23. Схематическое изображение нагретой зоны при расчете коэффи-щтента лучеиспускания в блоке

где hki - высота k-ro элемента конструкции в i-u отсеке, м; ASi - площадь основания k-ro элемента конструкции в i-м от-, секе, м; (г,- - количество элементов конструкции, смонтированных на/-й стороне. Площади верхних оснований пирамид равны площади шасси, занимаемой всеми элементами конструкции (на рис. 4-23 эти площади показаны штрих-пунктирными линиями).

Тепловая проводимость между кожухом и воздухом внутри блока находится из выражения:

<к.в = ак.в5к

(4-101)

где а.д - коэффициент теплообмена между кожухом и воздухом внутри блока; - площадь внутренней поверхности кожуха.

При вычислении площади кожуха его поверхность считают замкнутой, т. е. не имеющей входных и выходных отверстий. Допускаемая при этом ошибка в определении будет невелика, так как при определении тепловой проводимости Оз., считали, что на кожух попадает все тепло, излучаемое нагретой зоной, и не рассматривали особенности лучистого теплообмена в области отверстий.

Если температура воздуха в блоке вблизи входа примерно равна температуре среды, то средние значения температур и получаются почти оди- паковыми и тепловой поток между кожухом и протекающим через блок воздухом (пропорциональный разности этих температур) составляет малую долю тепловых потерь нагретой зоны. Поэтому им можно пренебрегать и величину а. в принять равной средневзвешенному значению коэффициентов теплообмена нагретой зоны

аз = «З15з1+с4.5з. . -.- 4 jQ2)

где S3 - полная поверхность нагретой зоны, омываемая воздухом (Sg

Тепловая проводимость а,,. между кожухом и окружающей средой рассчитывается по обычной методике для одиночного блока при естественном охлаждении (герметичный кожух).

В результате определения тепловых проводимостей, используя выражения (4-60), (4-81) и (4-84), можно составить систему уравнений, из которой определяются температуры нагретой зоны и кожуха:

Р + OsSs (JB - tc) + «3. л5з. л (JK - tc) . (4-103)

(hSs + Из. лз. л

= i f- ~ - ~. + "" - ~

Р = Р„ + 2ш(,-и; =GcpY, (4-105)

где 0,,. (к - с) -тепловой поток, рассеиваемый наружной поверхностью кожуха, вт.

Величина плотности воздуха у в выражении (4-105) должна соответствовать температуре, при которой определен расход G. Интенсивность теплообмена нагретой зоны и кожуха в основном определяется величиной конвективного коэффициента теплоотдачи-аз, который в рабочем диапазоне температур практически не зависит от температуры, и тепловые характеристики блока при общей вентиляции получаются линейными.

Если температура воздуха на входе в блок равна температуре окружающей среды, то для построения тепловой характеристики достаточно рассчитать одну точку на этой характеристике, второй точкой будет служить начало координат

Для расчета одной точки тепловой характеристики задаются значением температуры 4 кожуха и ориентировочно определяют в первом приближении значение 4i нагретой зоны: tli - 3 (t - Q. Затем по методике, приведенной в предыдущем параграфе, определяют тепловую проводимость 0K.C и рассчитывают тепловые потери Р с наружной поверхности кожуха. По формулам (4-90), (4-99) и (4-102) определяют коэффициент теплоотдачи нагретой зоны.

По формулам (4-104) и (4-105) рассчитывают значения средней температуры 4 воздуха внутри блока и рассеиваемую нагретой зоной мощность Р. Уравнение (4-103) является контрольным и служит для уточнения температуры 4i нагретой зоны. Во втором приближении значение-температуры нагретой зоны следует задать равным

tll - (4-106)

Если полученная температура кожуха или нагретой зоны оказывается выше допустимой, то задаются другим значением расхода воздуха и повторяют расчет в той же последовательности.

Чтобы по заданному расходу воздуха выбрать необходимый тип вентилятора, требуется произвести аэродинамический расчет, который состоит в определении потерь давления по тракту движения воздуха. Общее падение давления складывается из местных потерь и потерь на трение.

К местным потерям относятся потери на поворотах, сужениях, расширениях и др. Местные потери можно определить из выражения:

AML-x". >и.лео5. ст. или АР„= 4,9g„vt) н/м, (4-107)

ГД - коэффициент местных потерь; у - плотность газа при средней температуре потока, кг/м; v - средняя скорость воздуха, м1сек.

В приложении 3 представлены аначения коэффициентов местных потерь для наиболее характерных случаев.

4 п. п. Гелль 97

Потери на трение при изотермическом течении в прямолинейных каналах вычисляются по уравнению:

, мм вод. ст. или P.,p==,9lyvЧd,,, hjm, (4-108)

где у - плотность газа при средней температуре потока, кг1м\ v - средняя скорость газа, м1сек\ I - длина рассматриваемого участка, м; (L - эквивалентный диаметр канала, м; .р - коэффициент потерь на трение.

В случае ламинарного изотермического течения, когда Re <2300, lrp Л/Нео.25. Значение А для различных типов проходных сечений приведены в приложении 3.

При турбулентном течении, когда число Рейнольдса больше 2300, но меньше 10S 1 0,316/Re0.25.

. При значениях Re Ю-Ю» := 0,032 + 0,221/ReO-237. Полный аэродинамический напор, необходимый для движения воздуха, находят как сумму потерь на трение и местных потерь ДР = ДРтр + S Дм-

Определив полное аэродинамическое со-

противление и зная расход воздуха (жидкости),

ITTTTT можно найти мощность, требуемую для перемещения этого объема воздуха.

(4-109)

Рис. 4-24. Схема движения потока воздуха в многостоечной РЭА

1 ~ приточный воздуховод; 2 - стойка; 3 - вытяжной воздуховод; 4 - верхний воздухосборник; S - верхние жалюзи; 6 - нижние жалюзи; 7 осиование РЭА

где N - мощность двигателя, кет; у] - к. п. д. вентилятора; у - плотность воздуха, кг/м.

Наибольший эффект при охлаждении крупных и негерметичных многоблочных стоек получается в случае использования приточно-вытяжной системы вентиляции (рис. 4-24). На рисунке показана РЭА из шести стоек 2, в каждую из которых входят четырех блока, расположенные вертикально один над другим. Воздух нагнетается вентилятором по приточному воздуховоду 1 в нижнее основание РЭА, откуда поступает через жалюзи 6 в стойки 2. Из стоек воздух через верхние жалюзи 5 попадает в верхний воздухосборник 4 и затем поступает в воздуховод 3.

Особенностью такой приточко-вытяжной системы вентиляции является установка одинаковых вентиляторов (по напору и производительности) на притоке и вытяжке, образующих равновесную систему с нулевой зоной посередине высоты стойки *.

В этом случае количество воздуха, просачивающегося наружу из нижней части стойки сквозь щели, минуя вытяжной тракт, равно количеству воздуха, подсасываемому извне сквозь щели в верхней части стойки. Разумеется, если сопротивление поступающему потоку воздуха на пути до вытяжного тракта будет значительным, а щели - велики, то работа такой системы будет малоэффективной.

Ориентировочно расход воздуха в приточно-вытяжной системе может быть определен в зависимости от мощности, потребляемой РЭА, по эмпирической формуле:

G 400Р, (4-110)

где G - расход воздуха на всю РЭА, м/ч; Р - мощность, потребляемая всеми стойками РЭА, кет.

Эта формула справедлива при температуре окружающего воздуха не более 30° С и допустимом перепаде температуры 10 град.

* Викторов Б. Н., Викторова М. Н. Особенности конструирования и регулирования систем вентиляции ЭВМ. -«Обмен опытом в радиопромышленности», 1969, № 5.