Нестандартная задача по термодинамике

Автор
Сообщение
NeoN
#7472 2011-10-28 15:33 GMT

есть пластина 15х25 мм, которая излучает 300 Вт. нужно придумать для нее теплоотвод из ДОСТУПНЫХ материалов (не азот, фреон и пр.). я только прикинул, что площадь пластины надо в м^2 (получилось 375х10^-6). подскажите дальнейшие шаги.

от себя добавлю свои размышления. 1) система должна быть построена по принципу радиатора машины (водяное охлаждение) 2) в установке нужно использовать медный куб с двумя отверстиями, через которые его будет омывать и охлаждать дист. вода

на основании своих размышлений хочу придумать и рассчитать этот самый полый кубик, возможно с лабиринтом, чтобы эффективнее забирал тепло. такую вещь под названием "водоблок" используют в компьютерном охлаждении.

Обратите внимание на заготовки, которые я хочу использовать.

Посадочное место - место, куда будет поставлен водоблок.

1 - места крепления водоблока

2 - чип,который нужно охладить (300 Вт размером 15х25 мм)

Водоблок

2 - чип (обозначен пунктиром)

3 - места входа и выхода штуцеров для воды

4 - каналы для прохода воды

5 - скругления поверхности заготовки для избежания повышенного давления потока воды/для большей эффективности омывания внутренностей

PS Это эскизы. Когда рассчитаю установку полностью и приду к чему-то конкретному представлю чертежи в натуральном размере.

Добавлено спустя 2 часа(ов) 17 минут

Площадь охлаждающей медной пластины (промежуточный приемник/передатчик тепла) S=1925х10^-6 м^2

Из этого следует, что вода работает именно с этой площадью.

Сразу нужно внести коррективы, что вода имеет начальную температуру +25 С (298 К), а максимально допустимая +75 С (348 К). от сюда видим разницу температур 50 С/К.

Вернемся к решению. Теплопроводность меди 380 Вт/К*м Это значит, что количество теплоты 380 Вт, проходящего через медь, толщиной 1 м и площадью 1 кв.м за единицу секунду при разности температур на двух противоположных поверхностях в 1 К. Толщина моей заготовки 2-4 мм. Итого видим, что он вполне легко сможет провести все 300 Вт, излучаемые чипом.

С медью я разобрался. Теперь нужно подумать на счет дистилир. воды...

Объем расширительного бака 0,008 м^3 или 8 литров. Уд. теплоемкость для воды = 4,183 Дж/(кг*К)

с= 300/1,5 х 50 = 4 Дж/(кг*К)

Вроде как тут я доказал, что мне потребуется 1,5 литров воды , чтобы охладить 300 Вт, по крайней мере 4,183 > 4. Правильно ли я все сделал?


отредактировал(а) NeoN: 2011-10-28 19:01 GMT