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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
0 Y4 o+ v- N* [& G% E& R% f: M- H& B
工件材料:铝合金
" z, K! x4 s2 Y) P- U5 ^" i工件重量:m=20kg' f I. S* e: J7 U$ \
工件表面积:A=0.1*6=0.6m2
. R- o% k: G( x0 y/ B1 C( b5 A" k
, ~* _5 w) b' J1 N$ n3 Z% \温度下降值:ΔT=2℃0 `' A, S% @& R1 m# s! K" O B
温度下降时间:t=20秒
' g' H! R7 I" \
2 k; A6 s# B T换热系数:
( h& K4 G6 }& ~$ B7 U无风:K=8W/m2.k
9 R/ e( U' Z4 ?' Y( Q9 Z自然风:K=15 W/m2.k. x% U4 G! Y, d/ c+ C
风扇风:K=23 W/m2.k
6 A3 S) X6 {/ G9 N" ?8 A
$ x: K1 R( H! m) n0 _- F P0 h$ |8 X" y铝比热:C=0.2kcal/kg.k/ f1 P6 V% @; K" S
, U4 k1 A# W6 q- S
工件热能:W=CmΔT=0.2*20*2=8kcal=8*4.2kJ=33.6kJ1 _# \1 H# q* Z* h' z
工件热功率:P=W/t=33.6/20=1.68kW=1680W
% l% [+ j1 n; o4 M$ y8 L! b7 w. @3 {) q1 ~8 W5 M; {
工件冷却所需温差:: F2 G+ Y0 x2 b) T7 x: X
ΔT’=P/K=1680/8/0.6=350K(无风)
7 r; g1 p% j1 {% T7 Q/ D: K0 GΔT’=P/K=1680/15/0.6=187K(工件6面自然风)
* X$ b0 G. d( i% |ΔT’=P/K=1680/23/0.6=122K(工件6面风扇风)
+ h9 w3 W \: ~9 a- w. a6 H, x8 Z9 V* n2 |
结论:( l/ }9 e& l- q* k X
冷却时间短,需要超大的温差,无解。
% H# ]# \; F% z4 @0 p* k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。
/ N' s A+ s. P# e3 x2 o3 i) X
& C/ ?+ B t8 X! r( i6 e7 C2 d1 T/ c7 W4 P% X; E% z, E
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