Радиоэлектронный блок (его варианты)

ЕТСНИК ИЧЕСНИ СОЮЗ СОВСОЦИДЛИРЕСПУБЛ А 1)4 и ч с ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Казанский ордена ТрудовогоКрасного Знамени и ордена Дружбы народов авиационный институтим. А.Н.Туполева(57) Изобретение относится к радиоэлектронной технике и позволяет повысить эффективность охлаждения блока. Охлаждающий воздух поступает внагнетательный воздуховод 8,и, благодаря сужению канала и решетке 14,равномерно распределяется по всему БО 124 сечению. Радиатор 18 имеет форму усеченного конуса с вогнутой сферической поверхностью. Его стенки выполнены с ребрами 20 и отверстиями, служащими для отвода нагретого воздуха. Сопла 16 патрубков 17 имеют отражатели 19, которые могут быть выполнены либо цилиндрической, либо конической формы. Нагретый воздух отводится в кольцевую щель, образованную отражателем 19 и радиатором 18,ерез пазы крышки 24 выводится наружу, В связи с тем, что охлаждающий воздух поступает как через патрубки 17, так и через отверстия в боковой стенке 15 воздуховода 8, т.е. несколькими струями, увеличивается интенсивность турбулентности в струе, а, следовательно, значительно повышается коэффициент теплоотдачи в зоне взаимодействия струи с поверхностью радиатора 18. 2 с и 2 з.п, ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к радиоэлектронной технике и, в частности к системам охлаждения.Целью изобретения является повышение эффективности охлаждения.Поставленная цель достигается за счет значительного повышения коэффициента теплоотдачи в зоне взаимодействия импактной струи с поверхностью радиатора, увеличения интенсивности турбулентности в струе разделения струи холодного воздуха и отводимого нагретого воздуха, а также устранения эоны циркуляции.На фиг.1 и 2 представлены вариан" ты системы охлаждения радиоэлектронного блока.На фиг.1 представлена конструкция радиоэлектронного блока с системой20 охлаждения стойки с тепловыделяющими модулями и цилиндрическими отражате - .лями. Система состоит из подводящей магистрали 1 высокого давления, которая установлена на вертигса 5 ьной стенке 2 стойки 3, На боковой вертикальной стенке 4 магистрали 1 высокого давления, в соответствии с размещением панелей 5 и плат 6 на раме 7 установлены сужающиеся нагнетательЭб ные воздуховоды 8. Каждый нагнетательный воздуховод 8 расположен между платами 6 с мощными тепловыделя - ющими модулями 9, Платы установлены в направляющих 10 и в разъемах 1 па - нели 5. Панели 5 с платами 6 установ- З-" лены на вертикальной монтажной степке 12 рамы 7. Нагнетательцьй воздуховод 8 имеет прямоуГО)гьцое окно .для подвода охлаждающего воздуха. Зозду 4 г) ховод 8 состоит из сужающегося канала 13 и решетки 14, предпазцачепных дпя равномерного распределения воздуха по сечению воздуховода 8. На бо ковой стенке 15 воздуховода 8 устаlновлены сопла 16 с короткими патрубками 17, Согла 16 расположецы ца расстоянии 4-6 диаметров сопла от поверхности радиатора 18., Сотла 16 патрубков 17 имеют цилиндрические отражатели 19, установленць е цастенке 15 нагнетательного воздуховода 8, Диаметр открытого среза отражателя 19 ранен диаметру большего основания радиатора 18. Размер коль - цевой щели между кромкой радиатора 18 и открытым срезом отраясателл составляет 3-6 мм и определлетсл гидродинамикой течения пристенной струи,35 2Стенка нагнетательного воздуховода 8, между патрубком 17 и отражателем 19, равномерно перфорирована отверстиями с суммарной проходной площсгдью, равной площади выходного отверстия сопла 16. Сопла патрубков 17 направлены нормально к поверхности радиатора 18, установленного на тепловыделяющем модуле 9, Радиаторы 18 имеют форму усеченного конуса с вогнутой сферической поверхностью большего основания и ребра 20. Диаметр большего основания и радиус кривизны его сферической поверхности соответствуют плотности теплового потока ЙгБт/см , Кроме того, диаметр больпего Осовация радиатора должен быть це менее диаметра распайки выводов 21 ца 1 лате 6, В стенке радиатора 18 1имеется система отверстий, равномерно распределенных по окружности и направленных нормально к вогнутой сферической поверхности радиатора 8. Отверстия распогОжець на расстоянии,равцом диаметру выходного отверстиясопла. 16 от оси радиатора,Магистраль низкого дав)1 еци 51 дГяотвода нагретого воздуха имеет сложную форму и занимает все оставшеесясвободное пространство между платами 6 около вертика 5 ьной моцтаяснойстенки 12 рамы 7, а также пространство между стенкой конического канала 13 нагцетательцого иоздуховода 8и обратой сто 1)оной платы 6,Стойка 3 имеет боковыс стенки 22,зазрываюпсие обьем ме)зду рамой 7 имагистралью 1 выс.окого давления, вкотором расположены иаты и ггагнетат О П 11 Бе в О 3 д ух 0 в 0 в8, 1 1".113 у э т ачасть стойки 3 закрьг.а сгглошцым дном23, а в всрхнец крышке, 21 стойки 31)ппио)гцег 1 ы пазы,я 5 О " 1)ода нагретоговоздуха из магистрали низкого давОгпл 1;5 подвоа охлаж;гающего воз,уха в магисраль 1 высокого давле -ция стойси 3 иьгеютсл цатрубки 25,рз.сположе: цые ца дце 23, относяп;,емя в .)Г 01 асти стойси к ма 1 истра)З 1 1 Под ццом стойси расположена подвижцал платформа 26 с направляюцг 1 мг 27 поступательного дгиже:гл. 11 а подвизиои п 1111 фо 1)ьге 26 установлена рама 7 вместе с узлом поворота 28 и зроцштецом 29, на котором она подвешена, Перс.сп 5 г сторона рамы 7 имеет ,яергь 30 и уз)1; 31 их кре 7 ленил,ся вверх по каналам между платами 6 около монтажной стенки 12 рамы 7, а также в пространстве между стенками сужающегося канала 13 нагнетательных воэдуховодов 8 и обратными сторонами плат 6. Из стойки нагретый воздух отводится через вентиляционные пазы в кой 4 подводящей магистрали 1 высокого давления.На фиг.2 представген вариант выляющих,модулей с отражателями в виде усеченного конуса. Здесь сопла 16коротких патрубков 17 имеют отражатели 33 в виде усеченного конуса с диаметром большего основания, равнымдиаметру радиатора 34. Меньшим основанием отражатель установлен на.патрубке 17. Стенка отражателя 33 равноотверстия сопла 16, На стенке 15 нагнетательного возрубков расположены между радиаторавыполнен в виде усеченного конуса свогнутой сферической поверхностьюбольшего основания и ребрами 36. распределении воздуха в узле охлажде-ния тепловыделяющих модулей. Охлаждающий воздух поступает.в нагнетательный воздуховод 8 из магистрали .1 высокого давления и равномерно распределяется по всему сечению. Затемвоздух поступает в патрубки 17 и 35, движется по ним и ускоряется в соплах 16Струя охлаждающего воздуха, истекающая из сопл 16коротких патрубков 17, направляется,нормально к вогнутой сферической поверхности большего основания радиатора 34, соударяется с поверхностьюрадиатора и растекается по его по 3 124535 4 Между подвижной рамой 7 и стенкаминепОдвижной части стойки имеется уплотняющая прокладка 32, расположенная по периметру рамы и закрепленнаяна стенках стойки.5Система воздушного охлаждения работает следующим образом.Охлаждающий воздух подводится по верхней крышке 24, расположенные над патрубкам 25 в магистраль 1 высокого нагретой зоной между рамой 7 и стен- давления стойки 3. Из магистрали 1 10высокого давления охлаждающий воздухпоступает в нагнететальный воэдухо.вод 8, и, благодаря сужению канала полнения узла охлаждения тепловыдеи решетки 14, равномерно распределяется по всему сечению. Часть охлаждающего воздуха поступает в патрубки 17,.ускоряется в соплах 16 иистекает из них в виде струи. Другаячасть воздуха проходит через отверстия и создает снутный поток (по отношению к струе) в канале между патрубком 17 и отражателем 19. Струя ох- мерно перфорирована отверстиями на лаждающего воздуха из сопла 16 и уровне среза сопла 16 с суммарной спутный кольцевой поток направляются площадью, равной площади выходного на вогнутую сферическую поверхностьбольшего основания радиатора 18, охлаждают радиатор и отражаются под духовода 8 имеются длинные патрубкиОуглом 30-45 относительно платы 6 в 35 с соплами 16. Сопла длинных патобратном направлении. Отвод нагретого воздуха осуществляетс через коль- ми 34 в местах пересечения их. осей цевую щель. между отражателем 19 и симметрии, Сопла 16 длинных патрубрадиатором 18. За пределами радиа- . ков 35 направлены нормально к платетора происходит соударение кольце. Длина патрубков 35 с соплами раввых струй, отраженных от соседних ра- на расстоянию от нагнетательного диаторов,и их слияние. Плоская ре - воздуховода до кромки вогнутой сфезультирующая струя направляется в35рической поверхности радиаторов. Сресторону нагнетательного воэдуховода зы сопел находятся на уровне верхней 8. Результирующая струя достигает кромки радиатора 34. Радиатор 34 стенки 15 воздуховода 8, разворачивается и в виде потока нагретого воздуха движется между отражателями 1940вдоль поверхности стенки 15. Послесоударения струи с поверхностью раВ целом система охлаждения рабодиатора 18, охлаждения участка ра- тает аналогично. Различие лишь в диатора и формирования пристеннойструи часть ее отводится через сис 45тему отверстий в стенке радиатора 18.Частично нагретый воздух поступаетпод.радиатор 18 к плате 6 и выводам21. Этот воздух вентилирует зону подрадиаторами и около платы, охлаждаетвыводы, часть модуля, наружную по верхность радиатора 18 с ребрами 20.После этого воздух направляется всторону воэдуховода 8 и увлекаетсясоударяющими струями, Далее весь воэ дух движется вдоль стенки 15 к краямплаты 6 равномерно на все четыре стороны. Затем нагретый воздух отводит 1241."; 35вер хностц . При этом формируется кольцевая струя (пристенная), которая после охлаждения радиатора 34 направляется через кольцевую щель между отражателем 33 ц кромкой радиатора пад углом 30-45 относительнооплаты б в сторону воздуховода 8, Через отверстия в стенке отражателя 33 поступает небольшое количество отра О ботанного.воздуха в "зону между струей и стенкой отражателя. В результате происходит выравнивание давления в указанной зоне и предотвращается образование зоны циркуляции, существенно снижающей скорость на оси струи. Далее отработанный воздух движется вдоль стенки отражателя и отводится через кольцевую .щель, Затем нагретый воздух транспортируется по магистрали низкого давления и выводится из стойки, через пазы в крышке 24.Формула изобретения1, Радиоэлектронный блок, содержащий стойку с тепловыделяюшими модулями., соединенный с подводяшей магистралью высокого давления, нагнетательный воздухавод с патрубками, соп- оло каждого из которых установленонад соответствующим тепловыделяющиммодулем, канал для отвода нагретоговоздуха и радиаторы, размещенные насоответствующих тепловыделяющих модулях, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективности охлаждения путем увеличения интеньсивности теплообмена нагнетательныйвоэдуховод снабжен цилиндрическимиотражателями, размещенными на стенке нагнетательного воздуховода коаксиально соответствующими патрубкамц,а в стенке нагнетательного воздуховода между отражателем и патрубком15выполнены отверстия, радиаторы выполнены в виде усеченных конусов с вогнутыми сферическими поверхностями цх.больших оснований, обращенных в сторону сопл, рабрамц, расположенными50на внешних сторонах конических поверхностей вдоль цх образующих ц сотверстиями в стенках, а между открытым срезом отражателя и радиаторомобразована кольцевая щель для отвода, 55нагретого воздуха, причем нагнетательный воэдуховод выполнен сужающимсяк периферии,2. Блок по и.1, о т л и ч а ющ ц й с я тем, что сумма площадей отверстий, расположенных между каждыми патрубком и отражателем, равна площади выходного отверстия соответствующего сопла.,3. Радиоэлектронный блок, содержащий стойку с тепловыделяющлми модулями, соединенный с подводящей магистралью высокого давления, нагне -тательныц воздуховод с патрубками,сопло каждого из которых установлено над соответствующим тепловыдЕляющцм модулем, канал для отвода нагретого воздуха и радиаторы, размещенные на соответствующих тепловыделяющих модулях, о т л и ч а ю щ и йс ятем, что, с целью повышения эффективности охлаждения путем увеличения интенсификации теплообмена, нагнетательный воздуховод снабжен отражателями, выполненными в виде усеченных конусов с отверстиями в стенках, и дополнительными патрубками с соплами, длина которых больше длины основных патрубков, радиаторы выполнены в виде усеченных конусов с вогнутьми сферичдскими поверхностями их больших оснований, обращенных всторону сопл основных патрубков, ц ребрами, расположенными на вшених сторонах конических поверхностей вдоль их образующих, отража - тели своими меньшимц основаниями закреплены ца основных патрубках нагнетательного воздуховода и обращены своими большими основаниями всторону радиаторов, а дополнитель - ные патрубк 1 л расположены между радиаторами, причем диаметры больших оснований усеченных конусов отражателя и радиатора равны между собой, а воздуховоц выполнен сужающимся к периДерцц 4, Блок по п.3, о т л и ч а ющ и ц " я тем, что сумма площадейотверстий каждого отражателя равна площади выходного отверстия соответствующего сопла, а длина каждого дополнительного патрубка равна расстоянию от нагнетательного воздуховода до кромки вогнутой сферической поверхности радиатора, причем геометрическая ось дополнительного патрубка лежит на оси симметрии двух соседних рациаторов,1241 535 Составитель Е,Шерщавовактор Т.Парфенова Техред Н,Бонкало Корректор М,Максимишине: а писное ЙОоиэводственно-полиграфическое предприятие,г,Ужгородул.Проектная Эб 17/59ВНИИПИ Го по делам 113035, М дарственногзооретенийква, Ж,аж 7 б 5 комитета С открытий уп ая наб