МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА В ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СИСТЕМЕ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ДИСКРЕТНЫХ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ
| Jazyk: | ruština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2022 |
| Předmět: | |
| DOI: | 10.25744/genb.2022.82.62.001 |
| Popis: | Актуальность темы обусловлена необходимостью разработки специальных охлаждающих систем для обеспечения оптимальных температурных режимов функционирования радиоэлектронной аппаратуры (РЭА), при которых она обладает наилучшими характеристиками. Целью работы является моделирование процессов теплообмена в термоэлектрической системе (ТЭС) для охлаждения дискретных полупроводниковых приборов (ДПП), а также анализ результатов численного эксперимента. В качестве методов исследования используются численный метод конечных элементов для решения системы уравнений нестационарной теплопроводности для многоэлементной конструкции сложной конфигурации, каждая составляющая которой характеризуется своими тепло-электрофизическими параметрами, реализованный в пакете прикладных программ Elcut, технологии обработки цифровой информации на ПЭВМ. В результате численного эксперимента получено двумерное температурное поле системы при выходе ее на стационарный режим, а также графики изменения во времени температуры в центре ДПП при различных величинах холодопроизводительности ТЭМ, определены основные параметры самих термомодулей. Установлено, что предложенная конструкция охлаждающей ТЭС в полной мере позволяет решить задачу обеспечения требуемого температурного режима ДПП в диапазоне его мощностей до 75 Вт. Результаты работы и ее обсуждение могут быть полезны разработчикам систем охлаждения элементов РЭА, а также научным работникам, занимающимся исследованиями в области обеспечения температурных режимов работы радиоэлементов. The article is devoted to the modeling of heat exchange processes in a thermoelectric system (TS) for cooling discrete semiconductor devices (SD), the feature of which is the use of several sections of thermoelectric modules (TEM) that provide heat removal from both the lower and upper surfaces of heat-generating elements, which increases the heat exchange surface between the source of cold and the element of electronic equipment and increases the efficiency of heat removal. The TS model is based on solving the problem of non-stationary thermal conductivity for a multi-element structure of complex configuration, each component of which is characterized by its own thermal and electrophysical parameters, by the finite element method implemented in the Elcut application software package. As a result of the numerical experiment, a two-dimensional temperature field of the system was obtained when it entered the stationary mode, as well as graphs of temperature changes over time in the center of the DPP at various values of the cooling capacity of the TEM, the main parameters of the thermal modules themselves were determined. It is established that the proposed design of the cooling thermal power plant fully solves the problem of ensuring the required temperature regime of the SD in the range of its capacities up to 75 watts. Грозненский естественнонаучный бюллетень, Выпуск 4 (30) 2022, Pages 120-126 |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|