333 3f3

гэз пз

о 0,2 0,4 0,Б 0,8 ZR/B

го я,кВт

Рис. 2.24. Распределение проводимости и температуры в профилированном РЭ:

1 - распределение температуры в условиях естественного охлаждения; 2 то же в условиях форсиров.чкного охлаждения; 3 - радиальное распределение проводимости

Рис. 2.25. Нагрузочная характеристика водоохлаждаемого резистора при различных значениях коэффициента теплопроводности:

1 - Х = 0,9 Вт/(мК); 2 - Х=1,5 Вт/(м-К); 3 - Х=2,5 Вт/(мК); - Х = =2.5 Вт/(м-К)

значений коэффициента теплопроводности. Проведенные расчеты показали, что режим охлаждения водой в режиме пузырькового кипения не имеет существенных преимуществ по сравнению с режимом охлаждения проточной водой, хотя его использование существенно позволяет сократить расход воды.

В качестве еще одного примера расчета стационарного теплового режима приведены результаты расчета резистора РБОН-3, конструкция которого изображена на рис. 2.26. Силовой резистор состоит из РЭ, собранного из восьми галет диаметром 200 и высотой 100 мм, вьшол-ненных из бетэла и электродов. Резистивный элемент заключен в оболочку из стеклоткани, пропитанной электроизоляционной эмалью, и помещен в фарфоровый корпус с металлическим дном и крыщкой-Подпружинивание РЭ производится инерционным элементом.

На рис. 2.27, а, б приведены две схемы замещения резистора. Данный пример использован для анализа влияния числа разбиений изделия на элементы на погрешность решения задачи. На рис. 2.27 ~ RkI - тепловые сопротивления контактной системы; Rat -тепловые сопротивления галет в осевом и радиальном направлениях; R„i - тепловые сопротивления изоляции; Ri, Rфi,Rк.иi - тепловые сопротивления воздушной прослойки между РЭ и корпусом, фарфорового корпуса, конвекции и излучения с поверхности корпуса.

Рис. 2.26. Конструкция резистора РБОН-3

На рис. 2.28, а представлена зависимость погрешности решения от подробности тепловой схемы замещения. Проведение подобного анализа целесообразно при оптимизации конструкции и серийных расчетов. Так, при переходе от схемы замещения с 36 узлами (см. рис. 2.27) к схеме с 11 узлами погрешность составляет около 3%, причем время, затраченное на ее решение, уменьшается более чем в 3 раза.

Зависимость процессорного времени решения задачи на ЭВМ ЕС-1045 от числа разбиений конструкции на элементы носит слабо нелинейный характер, что можно объяснить значительными накладными расходами на обслуживание ввода-вывода при решении задачи.

Переходные тепловые режимы силовых резисторов. Используя электротепловую аналогию, можно перейти от системы уравнений в частных производных (2.63) к системе обьп<новенпых дифферени[иаль-ных уравнений

=-G(T-Tc)+ wi(T)

(2.67)

с начальным условием Т(0) = То, где С - диагональная матрица, элементами которой являются теплоемкости элементов конструкции; wi - вектор мощностей, выделяющихся в элементах конструкции. Система (2.67) может быть приведена к виду.

= Gi(T-Tc)+ W2(0;

(2.68)

rfleGi=-CG; W2 = Cwi.

1j<£. K,

Ж1=Ы11Ы1=1-----[

Лф2 к и

и2 «в,

1и2 "«s

Rh и

Рис. 2.27. Схемы замещения резистора РБОН-3: л - с 36 узлами; б - с II узлами

и т, к

353 333 313 293

о цг o.>*j 0,6 о,е ф

Рис. 2.28. Зависимость погрешности решения (кривая i) и процессорного времени (кривая 2) от числа разбиений конструкции на элементы (а) и распределение температуры по высоте резистора ф) : Н- высота резистора; = 400 Вт