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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
1 H- r1 I# {: |0 x; b1 |5 E; g6 g
工件材料：铝合金2 @9 W- K; r& W: o) A* z& f
工件重量：m=20kg! ?, Y; Y2 k3 v0 {7 e5 P N
工件表面积:A=0.1*6=0.6m2
' } F$ y2 I# J$ B" }4 u3 K' M" d5 _9 i) d1 x @
温度下降值：ΔT=2℃$ m9 T5 m5 I0 O! Y% p. S1 f" X
温度下降时间:t=20秒9 q- e% ?5 |% P
% E. }7 ]* L. S% M' d换热系数：
$ T" b, i( L' @/ _) r' K a, @3 _# {# I" x, V无风：K=8W/m2.k+ w6 Q/ {) {( @ A* J
自然风:K=15 W/m2.k `8 F. U4 A2 m6 x1 m/ m* S! z% _
风扇风：K=23 W/m2.k2 f$ z4 b; T* E _* G9 p* T
5 Q N: x$ y: |5 E; i' Z* Z铝比热：C=0.2kcal/kg.k3 H0 T& I& \! X& G3 U! }
' j0 Y' j9 v% J: I4 m8 q* s$ x& [1 a
工件热能：W=CmΔT=0.2*20*2=8kcal=8*4.2kJ=33.6kJ
/ x9 a/ v5 \# |7 r a工件热功率：P=W/t=33.6/20=1.68kW=1680W1 }4 _: k% _8 L/ e1 u6 z2 b
! n* O% W! Y% k Q7 Y/ T5 h
工件冷却所需温差：
. x& u9 T5 s) E2 h2 @4 xΔT’=P/K=1680/8/0.6=350K(无风)7 I, [; V, t8 v& g) e' V+ P% A3 O
ΔT’=P/K=1680/15/0.6=187K(工件6面自然风)) |* I4 O; @- ^+ U- `
ΔT’=P/K=1680/23/0.6=122K(工件6面风扇风). {0 `/ g' a- |4 k
: y$ x9 `3 M# F
结论:
- q+ N7 }. b# q! }冷却时间短，需要超大的温差，无解。
$ k* ^" H2 F d9 U/ I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。
; r# g9 ?/ b" {7 C+ r
* ~" Q* C$ t5 B6 g
( A5 C! j! q5 w9 A+ V" @$ S2 \( o |
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