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发表于 2016-6-21 10:40:37
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工件风冷设计计算( [/ o7 G& t6 s5 w8 ?
6 `: b( P/ }9 }5 @1 U3 W b工件材料:铝合金
5 D: J% d) i, {% U; h工件重量:m=20kg
3 S3 K5 f) w4 D* h) y' F2 b工件表面积:A=0.1*6=0.6m2
" s* L5 N, G/ v) s# A5 X& V2 ?. u" q& C. g
温度下降值:ΔT=2℃
* c; \& L) [6 b! y# r" Y# i) T温度下降时间:t=20秒
) w5 T G) P7 Q p# _% E* v- Y; k' f& v( ]* v' d- E
换热系数:. n, C# C. S! P7 V5 J/ ~1 m
无风:K=8W/m2.k) I$ t/ V. g! ~; ~7 [- P0 d
自然风:K=15 W/m2.k
' q7 o) }7 S6 H2 o风扇风:K=23 W/m2.k
5 s$ p3 i" ]8 x$ }& ^9 R7 e) Y: ?) b0 a: _
铝比热:C=0.2kcal/kg.k, @2 N# z v5 \! Z: q5 y
' o7 w0 K# \; Q# Q0 b) B工件热能:W=CmΔT=0.2*20*2=8kcal=8*4.2kJ=33.6kJ/ u* X& I' K5 O, _+ C% b$ y
工件热功率:P=W/t=33.6/20=1.68kW=1680W/ i- B) B$ F! Z( z9 U: X+ x9 E
3 x% h, ~7 U/ p, e b3 u% a
工件冷却所需温差:
0 b! X% } A% r) N) O- C0 pΔT’=P/K=1680/8/0.6=350K(无风)
7 _! _' L& ?0 OΔT’=P/K=1680/15/0.6=187K(工件6面自然风)
0 p- t% t7 X7 ?, A0 ?2 fΔT’=P/K=1680/23/0.6=122K(工件6面风扇风)
4 g2 O9 V4 V& |8 @5 L" _, _+ h; P" Y
结论:5 w5 g, w5 i V% a9 z
冷却时间短,需要超大的温差,无解。2 ]; ]$ `6 d" [5 k/ X0 s6 ~7 _
应加大冷却时间,如2分钟,则所需温差下降6倍,ΔT=20K(工件6面风扇风),有解。
" Y. O. L9 e2 Q: e
6 V5 T) ^/ P, Q8 W& S+ G# U7 Q$ i& w8 [! U4 ~) u E
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