Контроль якості функціонування структури “об’єкт-термоелектричний охолоджувач-тепловідвідний радіатор” системи забезпечення теплових режимів

Анотація

Розглянуто аналіз математичної моделі системи забезпечення теплових режимів з використанням термоелектричного охолодження для оцінювання впливу умов теплообміну тепловідвідного радіатора із середовищем на основні параметри, показники надійності та динамічні характеристики однокаскадного термоелектричного охолоджувача за заданого температурного рівня охолодження, температури середовища, геометрії гілок термоелементів для різних струмових режимів роботи. Наведено результати розрахунків основних значущих параметрів, показників надійності, динамічних та енергетичних характеристик однокаскадного охолоджувача і тепловідвідного радіатора обраної конструкції при заданому температурному рівні охолодження, температурі середовища, тепловому навантаженні, геометрії гілок термоелементів для різних характерних струмових режимів роботи за умови зміни умов теплообміну на тепловідвідному радіаторі заданої конструкції при варіації коефіцієнта тепловіддачі. Показано, що зі збільшенням швидкості потоку повітря на тепловідвідному радіаторі збільшується коефіцієнт тепловіддачі й у такий спосіб зменшується перепад температур на тепловідвідному спаї термоелектричного охолоджувача із середовищем, що дає змогу значно зменшити відносну інтенсивність відмов охолоджувача й у такий спосіб підвищити ймовірність безвідмовної роботи всього пристрою. Під час функціонування системи забезпечення теплових режимів, що складається з охолоджувального пристрою, тепловідвідного радіатора, електровентилятора, застосовуваного для відведення теплової потужності в навколишнє середовище, можна використовувати різні режими роботи електровентилятора (витрата повітря). Зі зростанням витрати повітря електровентилятором збільшується швидкість потоку повітря в живому перерізі тепловідвідного радіатора заданої конструкції, що призводить до зростання коефіцієнта тепловіддачі. Це, своєю чергою, дає змогу зменшити перепад температури за заданої конструкції системи забезпечення теплових режимів. Розглянуто можливість керування показниками надійності, а саме, відносною інтенсивністю відмов і ймовірністю безвідмовної роботи систем забезпечення теплових режимів різних конструкцій (струмові режими, кількість термоелементів, площа поверхні радіатора) за заданого рівня охолодження (температура середовища, теплове навантаження, геометрія термоелементів) у разі зміни умов теплообміну тепловідвідного радіатора із середовищем.