Наукові основи створення та вдосконалення систем терморегулювання транспортних комплексів радіоелектронної апаратури
Вантажиться...
Дата
2002
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Одес. держ. акад. холоду
Анотація
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.05.14 - Холодильна і кріогенна техніка, системи кондиціонування.
Цю роботу присвячено постановці і частковому розв’язанню проблеми створення наукових основ проектування і вдосконалення систем терморегулювання (СТР) для пересувних обслуговуваних комплексів (ТК) РЕА з використанням останніх в галузі теплових труб. Реалізація положень теорії здійснюється через систему запропонованих машинно-орієнтованих методів розрахунку, алгоритмів і програмних засобів, а також через експериментальне моделювання та дослідно-конструкторські розробки нових технічних рішень, що забезпечують вдосконалення СТР ТК РЕА. Показано, що використання здобутих результатів визначає технічні рішення, які забезпечують зниження енергоспоживання СТР на ЗО...60%, а також стабільне підтримання температур поверхонь РЕА, не вищих за 65°С, що сприятливо позначається на надійності РЕА.
Диссертация на соискание научной степени доктора технических наук по специальности 05.05.14 - Холодильная и криогенная техника, системы кондиционирования. Анализ существующей технической информации, публикаций в научно-технической литературе показывает, что теоретические основы рационального проектирования таких перспективных технических систем как терморегулирование передвижных обслуживаемых комплексов РЭА (СТР ТК РЭА), по существу, отсутствует, а конкретные инженерные разработки основываются на имеющемся опыте, интуиции и использовании отработанных технических решений из смежных областей техники. Настоящая работа посвящена постановке и частичному решению научно-технической проблемы создания научных основ проектирования и совершенствования систем терморегулирования передвижных комплексов радиоэлектронной аппаратуры. В диссертации - разработаны и обоснованы иерархические структуры схемных решений СТР ТК РЭА и уровней применения технологии ТТ в этих системах, на основе которых определяются естественные приоритеты существующих системных решений и прогнозируются новые перспективные схемы; впервые поставлены и решены задачи теплофизического моделирования и оптимизации тепловых и тепловлажностных режимов СТР ТК РЭА с учётом распределения воздушных потоков, динамики тепловлажностных соотношений, взаимодействия тепловых и влажностных потоков в системах "операторы +корпус контейнера", "РЭА + операторы + корпус", "РЭА + операторы"; созданы машинно-ориентированные методы, алгоритмы и программы расчёта вышеперечисленных задач теплофизического моделирования; впервые поставлены и частично решены задачи синтеза оптимальных структур потокораспределений для различных схемных решений СТР ТК РЭА, соответствующих различным вариантам целевых функций: минимуму холодопроизводительности, минимуму энергопотребления, минимуму массогабаритных показателей и т.д.; впервые экспериментальными и расчётно-теоретическими методами исследованы возможности эффективного применения двухфазных теплопередающих технологий на основе ТТ для совершенствования показателей СТР ТК РЭА на различных уровнях: 1-ом уровне - элемента, ІІ-ом уровне - прибора, ІІІ-ем уровне - стойки, шкафа и IV-ом уровне - системы в целом; найдены наиболее перспективные технологические формы применения технологии ТТ для совершенствования СТР ТК РЭА на каждом уровне; предложены новые конструкции СТР ТК РЭА и отдельные устройства, новизна и полезность которых защищены патентами Украины; для ряда вариантов СТР ТК РЭА, с учётом конкретных требований ТЗ, на основе положений развитой теории, выполнен сопоставительный анализ традиционных и предлагаемых технических решений и обоснованы целесообразные формы и направления совершенствования СТР ТК РЭА. Рассмотрен и решен ряд важных частных задач: 1) рационального использования и выбора оптимальной толщины теплоизоляции корпуса контейнера; 2) определения условий рационального применения внутреннего охлаждения корпуса контейнера, включая различные варианты теплоотвода от корпуса (от внешней поверхности в окружающую среду, от внутренней поверхности корпуса к воздушной СТР, от внутренней поверхности к испарителю кондиционера и др.); 3) определения влияния теплоаккумуляционных свойств корпуса контейнера на выбор расчетных параметров предельного теплового режима (максимальную расчетную плотность внешнего лучистого потока, максимальную расчетную температуру окружающей среды); 4) нахождения условий рационального использования кондуктивного теплоотвода от приборов РЭА на внешнюю поверхность корпуса контейнера. Показано, что применение полученных результатов определяет технические решения, которые обеспечивают снижение энергопотребления СТР на 30...60% с соответствующим уменьшением массы основного и вспомогательного оборудования, а также стабильное поддержание температур поверхностей РЭА не выше 65°С, что благоприятно сказывается на их надежности.
Thesis for doctor's degree by specialty 05.05.14 - Refrigeration, cryogenics and systems air-conditioning. The dissertation is devoted the scientific fundamentals of the transport electronic equipment thermal control systems design and development of the statement and the creation with respect the last achievements in the heat pipe technology field. The fundamentals positions are realized on the base of the algorithms, programming soft are and computational methods which were based, created and developed and allowed to find the transport electronic equipment thermal control systems the best technological and design solutions. It was shown, that the obtained theoretical positions application allowed the thermal control systems characteristics considerable improvement to reach including the energy consumption reducing on 30...60%, also the electronic equipment surfaces thermostabilizatinn not more than 65°C. It had the positive influence on the electronic devices reliability.
Диссертация на соискание научной степени доктора технических наук по специальности 05.05.14 - Холодильная и криогенная техника, системы кондиционирования. Анализ существующей технической информации, публикаций в научно-технической литературе показывает, что теоретические основы рационального проектирования таких перспективных технических систем как терморегулирование передвижных обслуживаемых комплексов РЭА (СТР ТК РЭА), по существу, отсутствует, а конкретные инженерные разработки основываются на имеющемся опыте, интуиции и использовании отработанных технических решений из смежных областей техники. Настоящая работа посвящена постановке и частичному решению научно-технической проблемы создания научных основ проектирования и совершенствования систем терморегулирования передвижных комплексов радиоэлектронной аппаратуры. В диссертации - разработаны и обоснованы иерархические структуры схемных решений СТР ТК РЭА и уровней применения технологии ТТ в этих системах, на основе которых определяются естественные приоритеты существующих системных решений и прогнозируются новые перспективные схемы; впервые поставлены и решены задачи теплофизического моделирования и оптимизации тепловых и тепловлажностных режимов СТР ТК РЭА с учётом распределения воздушных потоков, динамики тепловлажностных соотношений, взаимодействия тепловых и влажностных потоков в системах "операторы +корпус контейнера", "РЭА + операторы + корпус", "РЭА + операторы"; созданы машинно-ориентированные методы, алгоритмы и программы расчёта вышеперечисленных задач теплофизического моделирования; впервые поставлены и частично решены задачи синтеза оптимальных структур потокораспределений для различных схемных решений СТР ТК РЭА, соответствующих различным вариантам целевых функций: минимуму холодопроизводительности, минимуму энергопотребления, минимуму массогабаритных показателей и т.д.; впервые экспериментальными и расчётно-теоретическими методами исследованы возможности эффективного применения двухфазных теплопередающих технологий на основе ТТ для совершенствования показателей СТР ТК РЭА на различных уровнях: 1-ом уровне - элемента, ІІ-ом уровне - прибора, ІІІ-ем уровне - стойки, шкафа и IV-ом уровне - системы в целом; найдены наиболее перспективные технологические формы применения технологии ТТ для совершенствования СТР ТК РЭА на каждом уровне; предложены новые конструкции СТР ТК РЭА и отдельные устройства, новизна и полезность которых защищены патентами Украины; для ряда вариантов СТР ТК РЭА, с учётом конкретных требований ТЗ, на основе положений развитой теории, выполнен сопоставительный анализ традиционных и предлагаемых технических решений и обоснованы целесообразные формы и направления совершенствования СТР ТК РЭА. Рассмотрен и решен ряд важных частных задач: 1) рационального использования и выбора оптимальной толщины теплоизоляции корпуса контейнера; 2) определения условий рационального применения внутреннего охлаждения корпуса контейнера, включая различные варианты теплоотвода от корпуса (от внешней поверхности в окружающую среду, от внутренней поверхности корпуса к воздушной СТР, от внутренней поверхности к испарителю кондиционера и др.); 3) определения влияния теплоаккумуляционных свойств корпуса контейнера на выбор расчетных параметров предельного теплового режима (максимальную расчетную плотность внешнего лучистого потока, максимальную расчетную температуру окружающей среды); 4) нахождения условий рационального использования кондуктивного теплоотвода от приборов РЭА на внешнюю поверхность корпуса контейнера. Показано, что применение полученных результатов определяет технические решения, которые обеспечивают снижение энергопотребления СТР на 30...60% с соответствующим уменьшением массы основного и вспомогательного оборудования, а также стабильное поддержание температур поверхностей РЭА не выше 65°С, что благоприятно сказывается на их надежности.
Thesis for doctor's degree by specialty 05.05.14 - Refrigeration, cryogenics and systems air-conditioning. The dissertation is devoted the scientific fundamentals of the transport electronic equipment thermal control systems design and development of the statement and the creation with respect the last achievements in the heat pipe technology field. The fundamentals positions are realized on the base of the algorithms, programming soft are and computational methods which were based, created and developed and allowed to find the transport electronic equipment thermal control systems the best technological and design solutions. It was shown, that the obtained theoretical positions application allowed the thermal control systems characteristics considerable improvement to reach including the energy consumption reducing on 30...60%, also the electronic equipment surfaces thermostabilizatinn not more than 65°C. It had the positive influence on the electronic devices reliability.
Опис
Ткаченко, В. Б.
Наукові основи створення та вдосконалення систем терморегулювання транспортних комплексів радіоелектронної апаратури [Текст] : автореф. дис. ... д-ра техн. наук : спец. 05.05.14 "Холодильна та кріогенна техніка, системи кондиціонування" / Ткаченко Володимир Борисович ; наук. консультант Г. Ф. Смирнов ; Одес. держ. акад. холоду. – Одеса : ОДАХ, 2002. – 35 с.
Ключові слова
транспортний комплекс, система терморегулювання, теплові труби, кондиціонування повітря, транспортный комплекс, система терморегулирования, тепловые трубы, системы кондиционирования, transport system, thermal control system, heat pipe, air conditioning