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怎样计算绝缘式单芯铠装n型热电偶中的电阻值

来源: 上海自动化仪表三厂 >> 进入该公司展台
2020/02/02 11:17:01 已浏览:次

        容纳在密封外壳中的电气或电子部件由于形成热点而特别容易过热。绝缘式单芯铠装n型热电偶可以用在部件上以提供局部冷却以减轻热点的影响和/或为关键部件提供额外的冷却。密封外壳中的绝缘式单芯铠装n型热电偶的性能受到外壳尺寸,其他发热部件的接近,空气自由流过绝缘式单芯铠装n型热电偶的能力以及外壳的内部/外部表面发射率的影响。为了能够估算性能,我们对外壳布局和绝缘式单芯铠装n型热电偶做出一些假设。
      1.外壳中的结构不会显着阻碍气流在整个外壳中的移动
      2.由于外壳中没有通风,因此通过热电偶的空气流不受限制
      3.其他发热部件和绝缘式单芯铠装n型热电偶之间的辐射交换可以忽略不计。
如果您坚信这些假设对您的情况无效,那么您的设计的计算流体动力学/有限元分析将是您*准确的替代分析方法。


      图1显示了密封外壳中的绝缘式单芯铠装n型热电偶,其中确定了传热模式, 在外壳中垂直定向。假设发热元件均匀地分散在外壳内,因此没有空气温度与平均温度变化很大的区域。图2示出了热阻网络,其表示从外壳中的热电偶和其他热源到外壳的内表面,穿过外壳壁,然后从外壳表面到大气的热流路径。
      由绝缘式单芯铠装n型热电偶冷却的热源产生的热量为Qs。外壳中所有其他组件产生的热量总和为Q,总绝缘式单芯铠装n型热电偶热阻的元件热阻为:Rhs-conv是由于从绝缘式单芯铠装n型热电偶到外壳内的空气的对流引起的热阻。
      该变量乳胶配方考虑了绝缘式单芯铠装n型热电偶底座和散热片*之间温度的降低,因为用于计算对流和辐射系数的所有相关性都假设绝缘式单芯铠装n型热电偶处于恒定温度。
      hhs-conv的计算基于在恒定温度下通过加热垂直平行板的自然对流的相关性。 绝缘式单芯铠装n型热电偶的散热片可以近似为平行板。注意,绝缘式单芯铠装n型热电偶外表面上的流动的对流系数h通常将大于使用等式3计算的值。由于使用计算的对流系数,外部区域通常远小于绝缘式单芯铠装n型热电偶的总表面积。在等式3中,绝缘式单芯铠装n型热电偶的整个表面区域不应显着影响精度。该计算用于与绝缘式单芯铠装n型热电偶的基部尺寸相同的热源,因此在计算中不包括扩散阻力。如果热源小于绝缘式单芯铠装n型热电偶底座,则应考虑热扩散阻力。此计算中也不包括接触或结电阻。
      Rhs-rad是由于从绝缘式单芯铠装n型热电偶到外壳内表面的辐射引起的热阻。
      由于从绝缘式单芯铠装n型热电偶到外壳内表面的辐射热传递的详细计算非常复杂且非常冗长,因此将使用绝缘式单芯铠装n型热电偶的表观辐射表面积。想象一下,绝缘式单芯铠装n型热电偶是一个具有相同外部尺寸的固体块。表观表面积是该块的外表面积,不包括附着热源的区域。使用等式11计算表观表面积。
      在定义了所有绝缘式单芯铠装n型热电偶的情况下,下一步是解决温度Ts,Ti内部平均外壳空气温度,T是外壳内表面温度和Tes外壳外表面温度。能量守恒原理指出进出绝缘式单芯铠装n型热电偶每个节点的热流(能量)之和应等于零。为满足能量守恒的每个节点写出等式得到以下等式。
      为了求解节点1到4的未知温度,必须使用数值求解器同时求解方程14,15,16和17。


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