Меню
Публикации
2024
2023
2022
2021
2020
2019
2018
2017
2016
2015
2014
2013
2012
2011
2010
2009
2008
2007
2006
2005
2004
2003
2002
2001
Главный редактор
НИКИФОРОВ
Владимир Олегович
д.т.н., профессор
Партнеры
doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-2-272-276
УДК 536.248
МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО РЕЖИМА ЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ НА ОСНОВЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ТЕПЛОВИЗИОННОЙ СЪЕМКИ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ
Читать статью полностью
Язык статьи - русский
Ссылка для цитирования:
Аннотация
Ссылка для цитирования:
Шарков А.В., Герасютенко В.В., Минкин Д.А. Моделирование теплового режима электронного оборудования на основе результатов тепловизионной съемки температурных полей элементов // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2020. Т. 20. № 2. С. 272–276. doi: 10.17586/2226-1494-2020-20-2-272-276
Аннотация
Предмет исследования. Предложен метод исследования теплового режима электронного оборудования, заключающийся в тепловизионном обследовании электронного оборудования при заданных внешних условиях и создании на его основе тепловой и математической моделей. Метод. Разработка тепловой и математической моделей исследуемого объекта произведена на основе исследования теплового режима объекта электроники с помощью тепловизора. В отличие от существующих, предложенный метод позволяет существенно ускорить разработку тепловой и математической моделей, а также позволяет более точно судить о мощности тепловыделяющих элементов. Основные результаты. Исследован тепловой режим электронного блока в герметичном исполнении, охлаждаемый свободной конвекцией и излучением в воздушной среде. Блок размещается в корпусе с температурой воздуха 50 °C. Внутри герметичного корпуса установлены тепловыделяющие электронные элементы на платах. Для расчета теплообмена в электронном блоке составлены тепловая и математическая модели. Учтены необходимые допущения и определены их основные элементы. Проведен расчет свободно-конвективных и лучистых тепловых проводимостей с использованием метода последовательных приближений. Согласно предложенному методу проведено измерение температурных полей элементов электронного блока путем тепловизионной съемки. С помощью тепловизора Flir SC620 получены термограммы, по которым определены значения среднеповерхностных температур компонентов электронного блока. Выполнено сравнение расчетных значений среднеповерхностных температур элементов электронного блока с полученными экспериментальными данными. Практическая значимость. Предложенный в работе метод теплового моделирования позволяет создать адекватную модель исследуемого электронного устройства при различных мощностях тепловыделяющих элементов и температурах окружающей среды и может быть использован при проектировании и разработке радиоэлектрон- ного оборудования различного назначения, в том числе и для объектов, расположенных в герметичном корпусе.
Ключевые слова: тепловой режим, тепловизионная съемка, электронный блок, тепловая проводимость, уравнение теплового баланса, термограмма, свободная конвекция
Список литературы
Список литературы
-
Мартыненко О.Г., Соковишин Ю.А. Свободно-конвективный теплообмен: справочник. Минск: Наука и техника, 1982. 400 с.
-
Уонг Х. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров: справочник. М.: Атомизда, 1979. 216 с.
-
Дульнев Г.Н., Семяшкин Э.М. Теплообмен в радиоэлектронных аппаратах. Л.: Энергия, 1968. 360 с.
-
Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Сигалов А.В. Методы расчета теплового режима приборов. М.: Радио и связь, 1990. 312 с.
-
Рашидханов А.Т., Юсуфов Ш.А. Система обеспечения теплового режима шкафа телекоммуникационного оборудования. // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2017. Т. 44. № 2. С. 87–96. doi: 10.21822/2073-6185-2017-44-2-87-96
-
Дилевская Е.В., Каськов С.И., Леонтьев А.И. Исследование тепловых режимов мощных полупроводниковых преобразователей энергии // Вестник Международной академии холода. 2008. № 4. С. 34–38.
-
Муратов А.В., Ципина Н.В. Способы обеспечения тепловых режимов РЭC: учеб. пособие. Воронеж: Изд-во Воронежского государственного технического университета, 2007. 98 с.
-
Муромцев Д.Ю., Белоусов О.А. Компьютерные технологии для расчёта тепловых режимов и механических воздействий: учеб. пособие. Тамбов: Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. 88 с.
-
Туищев А.И., Губанов И.О., Плеханов В.М., Токарев Д.Г. Исследование тепловых режимов печатных плат радиоэлектронных средств и вычислительной техники при конвекционном и радиационном теплообменах // Вестник НГИЭИ. 2014. № 12(43). С. 88–93.
-
Ефремова С.В., Леушев В.П., Иванов А.В. Моделирование тепловых режимов теплонагруженных радиоэлектронных средств // X Научно-техническая конференция «Молодежь в науке»: сборник докладов. г. Саров. 2011. С. 390–395.
-
Попов В.В., Гордеев Г.А., Павлов А.В., Пономарева А.С., Смирнов Н.В. Расчет теплового режима элементов блока радиоэлектронной аппаратуры на этапе конструирования // Известия Института инженерной физики. 2018. № 2(48). С. 8–12.
-
Павлова А.Д. Особенности процессов теплообмена в радиоэлектронных аппаратах в герметичном исполнении: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики. СПб, 2011. 113 с.
-
Исламова А.Д., Кораблев В.А., Савинцева Л.А., Шарков А.В. Создание равномерного температурного поля на охлаждаемых объектах // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2007. Т. 50. № 10. С. 67–69.
-
Karwa R. Heat and Mass Transfer. Springer, 2017. 1023 p. doi: 10.1007/978-981-10-1557-1
-
Remsburg R. Advanced Thermal Design of Electronic Equipment. Springer, 1998. 589 p. doi: 10.1007/978-1-4419-8509-5
-
Shabany Y. Heat Transfer: Thermal Management of Electronics. CRC Press, Taylor & Francis Group, 2010. 471 p.