Nur wenige Thermal Design-Überlegungen

Alle Überlegungen zur thermischen Design sollte die vier Prinzip Facetten des thermischen Designs berücksichtigen.

Vier Prinzip Facetten des thermischen Designs

1. Wärmeübertragungsanalyse

2. Materialien Leistung

3. Heizung u0026 Kühltechnik

4. Instrumentation u0026 Kontrolle

Wenn wichtige Überlegungen erfüllt sind, dann wird die Mehrzahl der thermischen Designprobleme nicht auftreten. Eine Überprüfung der folgenden wenigen thermischen Design-Überlegungen, vor oder nach einer thermischen Design Aufwand gefördert wird.

* Thermische Spezifikationen sollten realistisch sein. Thermal Design-Spezifikationen müssen realistisch sein, notwendig und erreichbar. Wenn unrealistisch Spezifikationen festgelegt sind, dann sollten sie zu realistischen Spezifikationen ankommen werden sondiert.

* Physikalische Eigenschaftsänderungen mit der Temperatur. Die Wärmeleitfähigkeit und die Wärmeausdehnung der Materialien berücksichtigt werden. Aufgrund der Temperatur ändert, können sich die physikalischen Eigenschaften ändern. Die Viskosität von Wasser und viele andere Flüssigkeiten auf Temperaturänderungen empfindlich ist wie die effektive thermische Leitfähigkeit der Isolierung ist. Während der Betriebs Transienten, haben thermische Ausdehnungseffekte zur Kenntnis genommen werden, von mechanischer Verformung und Versagen zu vermeiden.

* Physikalische Eigenschaftsänderungen mit dem Alter. Aufgrund bei höheren Temperaturen Alterung oder Durchführen vieler Materialien Zeuge Verlust an mechanischer Festigkeit und Veränderungen der Oberflächeneigenschaften.

* Die Materialien sollten kompatibel sein. Bei einer bestimmten Temperatur, können viele Materialien kompatibel, die chemisch inkompatibel bei einer anderen Temperatur erweisen können.

* Grenzwerte für die Temperatur. Die Temperaturgrenzen aller Stoffe sollten in Betracht gezogen werden und sollte ausreichend sein.

* Die Eigenschaften von Materialien zu bewerten. Manchmal sind die tatsächlichen physikalischen Eigenschaften von Materialien können aus den Werten in dem Handbuch angegebenen abweichen. Somit Design Einschüsse Messung der Eigenschaften der Materialien enthalten oder sollte die gewünschte Leistung zu gewährleisten, berücksichtigt werden.

* Wärme Gewinne oder Verluste aus Anlagen oder Komponenten zu unterstützen. Die Wärmebilanz kann durch solche parasitäre Wärmeverluste oder Gewinne dominiert werden. Thermal „Shorts“ oder Wärme über Rohrleitungssysteme übertragen können in Betracht gezogen werden.

* Anwendung des ersten Hauptsatzes der Thermodynamik. Um die Gesamtwärmebilanz zu erhalten, sollte ein Kontrollvolumen betrachtet und definiert werden.

* Ultimative Kühlkörper / Quelle. Die Kapazität sollte, ob im Laufe der Zeit zu bewerten, in Betracht gezogen werden, aufgrund der thermischen Belastung, die Temperatur der Wärmesenke / -quelle ändert oder nicht.

* Wärmeeffekte aufgrund chemischer Reaktionen. Thermische Anforderungen erheblich beeinträchtigt werden kann aufgrund der geringen Mengen an Wasser verdampft oder kondensiert wird.

* Erzeugte Wärme aufgrund Struktur oder Reibung. Instrumenten- und Leistungsmessschaltungen erzeugen Wärme und die Auswirkungen einer solchen Wärmegewinne sollte in Betracht gezogen werden. Kompressoren, Lager, tragen Fans in Richtung Wärmegewinn.

* Starten und Herunterfahren. Zur Erreichung der erforderlichen An- und Abfahren mal, ob Heizen oder Kühlen, die Geschwindigkeit der thermischen Energieaustausch kann die normalen Betriebsanforderungen übersteigen. Dimensionierung des thermischen Energieversorgung entsprechend berücksichtigt werden sollten.

* Strahlung, Leitung, Konvektion. Die drei Arten der Wärmeübertragung sollte in Betracht gezogen werden. Bei nahezu Umgebungstemperaturen sollten Strahlung in Betracht gezogen werden. Techniken für eine effiziente und verbesserte konvektive Wärmetransfers sowie zweidimensionale Leitungseffekte verdienen auch die Berücksichtigung.

* Oberflächenverschmutzung. Dies ist ein mögliches Problem Wärmeübertragungsleistung zu verschlechtern aufgrund von Korrosion, Ablagerung oder Ausfällung.

* Übergroße Systeme. Wenn die Last weniger ist oder im Teillastsituationen wird die übergroße System eine effiziente Steuerung zur Verfügung stellen?

* Die Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen der Umwelt. Innen- und Außenflächen, die der Luft ausgesetzt sind, sollten bei Betriebstemperaturen unterhalb der Umgebungstemperatur für die Auswirkungen von Feuchtigkeit, Sonnenlicht, Kondensation und Frost betrachtet werden.

* Sicherheit. Operator und Gerätesicherheit sollte im Falle des Ausfalls des thermischen Steuersystems zusammen mit dem Brennpotential von Oberflächen berücksichtigt werden.

Referenzen:

Eric C. Guyer, David L. Brownell, „Handbook of Applied Thermal Design“, Seiten 18-19, veröffentlicht von Taylor u0026 Francis, 1999, ISBN 1560328118, 9781560328117.

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