Особенности процессов теплообмена в радиоэлектронных аппаратах в герметичном исполнении

Павлова, Анастасия Дамировна

Особенности процессов теплообмена в радиоэлектронных аппаратах в герметичном исполнении тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.14 ВАК РФ

Павлова, Анастасия Дамировна АВТОР

кандидата технических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ

Санкт-Петербург МЕСТО ЗАЩИТЫ

2011 ГОД ЗАЩИТЫ

01.04.14 КОД ВАК РФ

Диссертация по физике на тему «Особенности процессов теплообмена в радиоэлектронных аппаратах в герметичном исполнении»

Автореферат диссертации на тему "Особенности процессов теплообмена в радиоэлектронных аппаратах в герметичном исполнении"

На правах рукописи

ПАВЛОВА Анастасия Дамировна

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА В РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ АППАРАТАХ В ГЕРМЕТИЧНОМ ИСПОЛНЕНИИ

Специальность: 01.04.14 - «Теплофизика и теоретическая теплотехника»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

9 НЮН 2011

Санкт-Петербург 2011

4849502

Работа выполнена на кафедре Компьютерной теплофизики и энергофизического мониторинга Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Кораблев Владимир Антонович

доктор технических наук, профессор

Шахно Елена Аркадьевна

кандидат технических наук Тимохин Алексей Павлович

ОАО «ЛОМО»

Защита состоится «23» июня 2011 г. в 17 часов 00 мин. на заседании диссертационного совета Д 212.227.02 при Санкт-Петербургском государственном университете информационных технологий механики и оптики (СПбГУИТМО) по адресу: 197101, Санкт-Петербург, Кронверский проспект, 49, ауд. 285.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке СПбГУИТМО.

Автореферат разослан «2*/ » ЛЛА^- 2011г.

Ученый секретарь ,

диссертационного совета Д212.227.02 С.А.Козлов

доктор физико-матеметических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Радиоэлектронная аппаратура, (РЭА) выполненная в виде герметичных шкафов, широко распространена в различных отраслях науки и техники. Электронные компоненты монтируются на платах из диэлектрических материалов, на которых выполнены соединительные элементы в виде печатного монтажа. Платы размещаются вертикально в крейтах, которые устанавливаются поэтажно внутри герметичного корпуса. Наиболее надежным способом обеспечения нормального теплового режима такого шкафа является свободно-конвективное воздушное охлаждение, при котором воздух, находящийся внутри шкафа, отбирает теплоту от электронных плат, нагревается и поднимается вверх, а затем передает ее наружным стенкам корпуса. Теплота с поверхности корпуса рассевается излучением и конвекцией в окружающую среду. Недостатком этого способа является ограниченная тепловая мощность, выделяемая в элементах РЭА, при которой может быть обеспечен нормальный тепловой режим.

Для расчета теплообмена в таких устройствах разработано большое количество методик, однако есть ряд вопросов, которые необходимо решить путем моделирования процессов теплообмена в РЭА и обобщением результатов экспериментов.

Цель работы состоит в разработке методов расчета теплового режима радиоэлектронной аппаратуры в герметичном корпусе с размещением элементов на вертикально установленных платах.

Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи:

1. Экспериментально исследовать интенсивность теплообмена на теплоотдающих поверхностях радиоэлектронных плат.

2. Найти закономерности распределения температуры воздуха внутри корпуса прибора.

3. Разработать тепловую и математическую модели РЭА в герметичном корпусе.

4. Разработать методику определения теплопроводности многослойных электронных плат и получить ее значения для многослойных печатных плат.

Методы исследования. Поставленные задачи решаются с применением таких методов, как анализ научно-технической информации, физическое и математическое моделирование, проведение экспериментальных исследований и обобщение полученных результатов.

Научная новизна работы:

1. Экспериментальные данные по свободно- конвективному теплообмену в вертикальных каналах с различными условиями на входе и выходе.

2. Методика расчета параметров свободно-конвективного теплообмена в вертикальных каналах.

3. Данные по теплопроводности многослойных печатных плат и методика неразрушающего контроля их теплопроводности.

Практическая ценность работы. В диссертационной работе разработаны рекомендации по расчету теплового режима и конструированию РЭА в герметичном корпусе. Их использование позволяет увеличить плотность монтажа электронных плат и обоснованно выбирать расстояния между ними, а также оптимизировать расположение элементов внутри корпуса прибора. Полученные значения теплопроводности плат позволяют более точно рассчитать их температурные поля электронных плат. Использование результатов работы позволило повысить надежность РЭА к обеспечить ее нормальный тепловой режим при большей мощности тепловыделений в элементах.

Достоверность научных и практических результатов подтверждена исследованиями на специальных экспериментальных установках и испытаниями макетов РЭА.

Реализация результатов работы. Результаты работы использованы при проектировании электронной аппаратуры в следующих организациях: ГНЦ РФ ОАО "Концерн "ЦНИИ "Электроприбор", ОАО «Авангард», ФГУП СКБ «Титан».

Научные положения, выносимые на защиту.

1. Метод расчета локальной и средней интенсивности свободно-конвективного теплообмена в вертикальных каналах с сужениями на входе и выходе.

2. Определение области взаимного влияния теплоотдающих поверхностей в вертикальном канале при свободно-конвективном теплообмене.

3. Методика расчета перепада температур воздуха между входом и выходом канала при свободной конвекции при постоянной плотности теплового потока на теплоотдающих поверхностях.

4. Методика расчета теплового режима радиоэлектронного аппарата в герметичном корпусе со свободно-конвективным охлаждением с учетом стратификации температуры воздуха внутри корпуса.

5. Неразрушающая методика определения теплопроводности многослойных печатных плат и данные по теплопроводности многослойных электронных плат.

Апробация работы. Полученные основные результаты диссертации докладывались и получили одобрение на V, Vi, VII и VIII Всероссийских межвузовских конференций молодых ученых (г. Санкт-Петербург 2008, 2009, 2010, 2011 гг.), XXXVII, XXXVIII, XXXIX и ХХХХ научных и учебно-

методических конференций СПбГУ ИТМО (2008,2009,2010,2011гг.), 16-ой Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов (г. Москва 2009 г.), II и III научно-технических конференциях по радиоэлектронике для молодых специалистов (г. Санкт-Петербург 2009, 2010 гг.).

В 2008 и 2010 гг. исследования, проводимые в рамках диссертационной работы были удостоены дипломов победителя конкурса грантов Санкт-Петербурга для студентов, аспирантов, молодых ученых, молодых кандидатов наук.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 статей в научных изданиях, в том числе 2 в рецензируемых журналах из перечня ВАК.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников, насчитывающего 124 наименования. Объем диссертации составляет 98 страниц машинописного текста, включая 45 рисунков и 21 таблицу.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель и задачи, поставленные при выполнении диссертации, указаны методы исследования, научная новизна и практическая ценность работы, приведены положения, выносимые на защиту.

Первая глава диссертационной работы посвящена анализу устройства современных РЭА, выполненных в стандарте базовых несущих конструкций. В соответствии со стандартом о базовых несущих конструкциях РЭА делятся на три уровня разукрупнения. Модули 0 уровня (транзисторы, резистивные и емкостные элементы, процессоры и д.т.) крепятся на платы (модули 1 уровня). Модули 2 уровня (крейты) обеспечивают подведение питания и взаимодействие плат. Модуль 3 уровня может представлять собой этажерку или шкаф, на который монтируются платы, закрепленные в модулях 2 уровня. Общий вид конструкции представлен на рис. 1.

На рис. 1 представлена конструкция РЭА в герметичном корпусе. Платы 1 размещаются в крейтах 2, которые устанавливаются один над другим в корпусе 3. Для крепления плат используются рамки 4, которые задвигаются по направляющим в крейт. Выделяющаяся в платах теплота идет в основном на нагрев воздуха между платами, который поднимается вверх счет свободной конвекции.

В главе приводится обзор методик расчета теплообмена в вертикальных каналах, на вертикальных и горизонтальных поверхностях, методы расчета теплового режима РЭА в герметичном исполнении и температурных полей радиоэлектронных плат. Сделан вывод о необходимости исследования

{ 1 / ( \ ]

^—^

1 1 / '1 * )

^—ч Т. ^---ч'

- | / 1 1

чГ.,

1 ) 1 |

д-

\1 1!р-

Рис. 1 Общий вид РЭА в герметичном исполнении

ВидА

процессов свободно-конвективного теплообмена в вертикальных каналах с различными сужениями, локальных коэффициентов теплообмена, взаимного влияния теплоотдающих поверхностей и определения теплопроводности многослойных электронных плат.

Во второй главе приведены результаты исследования теплообмена на вертикальных поверхностях плоского канала при различных условиях.

Как показано в главе, поперечное сечение канала между платами на входе и выходе существенно уменьшается рамками, в которых закреплены эти платы.

Влияние сужений потока на входе и выходе исследовалось на установке, изображенной на рис. 2. Прибор состоит из двух одинаковых термостатируемых плит 1, образующих плоский вертикальный канал.

Рис. 2. Вертикальный канал: 1 -термостатированные плиты. 2 - винты, 3 - металлические шторки

Температура пластин

поддерживалась в пределах от +50°С до +70°С. Расстояние между пластинами <5 изменялось в пределах 7 и 10 мм. В плитах выполнены каналы, по которым прокачивалась вода, поступающая из термостата. Температуры теплоотдающих поверхностей измерялась медь-константановыми термопарами, холодные спаи которых помещались в массивный металлический блок.

Для исследования влияния сужений на теплоотдачу в канале к верхней и нижней поверхностям плит 1 винтами 2 фиксировались металлические шторки 3, обеспечивающие сужения шириной

5П. При ¿=10 мм шторки устанавливались так, чтобы сужения были 5П= 2 мм, 5 мм и 6,5 мм; при 5=7 мм - 5„=2 и 3,5 мм.

Тепловые потоки от плит измерялись с помощью тепломеров типа «дополнительная стенка», занимавших всю поверхность плит.

Сопоставление экспериментальных и теоретических данных представлено на рис. 3, построенном в логарифмическом масштабе, в виде

зависимости рассчитанной по формуле Эленбаса (1) для канала

без сужений, и точек, полученных экспериментальным путем.

Я«,

где Nи, =

24 I '

1-схр

32,

Ж а, )

(1)

а-5 Д

- критерий Нуссельта, Яа,. = /?<;—А7'Рг - критерий Рэлея, а. = ? ^ - коэффициент конвективного теплообмена, Рг - критерий

Прандтля, 6 -расстояние между стенками канала (определяющий размер), £ -высота канала, Л - теплопроводность омывающей жидкости (воздуха), V -кинематическая вязкость воздуха.

Из графика видно, что сужения существенно влияют на коэффициент конвективного теплообмена, однако полученные экспериментальные данные в канале без сужений не противоречат формуле (1).

—Формула Эл**6ас* ' расстс»«*.« 10 м.ч »азов 2 : рксгеини« и» »зиа С,3 к> РКССМИИ« ] М>ы м*ор 4 (>"»

р«сстолм<ж Юим р»гс?оян/)е 10 мм шар 5 мм р »«твпи^с 7

рДКГОямнК! ! М«1 лшор ¡Ъ тм

Рис. 3. Сопоставление экспериментальных данных с результатами расчетов по формуле (1)

Результаты экспериментальных исследований обобщены зависимостью (2) с погрешностью 18% при доверительной вероятности 0,9.

Nu, =--Ra. ' 24 L "

1 -exp

32,7 L SRa.

(2)

В результате обработки экспериментальных данных сделаны следующие выводы: если шторки перекрывают канал менее чем на 30%, наблюдается снижение теплоотдачи не более, чем на 12 %.

Зависимость (1) позволяет рассчитывать коэффициент свободно-конвективного теплообмена в плоском вертикальном канале, однако не позволяет дать рекомендации по выбору расстояния между стенками канала, на котором теплообмен будет практически такой же интенсивности как на пластине в неограниченном пространстве. Для решения этой задачи в зависимости (1) произведена замена определяющего размера:

Л\ =

Ra. = Ra,

S С

(3)

Получено выражение (4):

Ы 1 D S'

Nu. -—Ra, —г

L 24 L J3

1 - exp

13,67 Ü

l Ra'S1 ).

(4)

Графически зависимость Niii от Rai при различных отношениях — представлена на рис. 4.

Nu,-----г-т—---■---i

80 60, 40 20 0,

„V-

,4- .А

-V

0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05

Рис. 4. Влияние Rai и i на интенсивность теплообмена в вертикальном канале

1,2,3,4,5 - зависимость числа Нуссельта от — при различных значениях мощности; 6 - граница зоны значительного взаимного влияния плат;

• - теоретические значения границы полного отсутствия взаимного влияния штат

На рис. 4 линия 6 ограничивает область взаимного влияния пластин, снижающего интенсивность теплообмена. В области выше этой кривой теплообмен имеет практически такую же интенсивность, как и на вертикальной стенке в большом объеме. Линия 6 соответствует уравнению (5):

7=4!5яа,;0'25. (5)

Учитывая требования к тепловому режиму электронных плат и их размеры, можно дать рекомендации по выбору расстояния между платами <5: 8 > 0,04£. (6)

Для расчета температурных полей электронных плат необходимы сведения о значениях локальных коэффициентов теплообмена на их поверхностях. Для исследований была собрана экспериментальная установка, показанная на рис. 5.

еашмдаад

Рис. 5. Схема установки для исследования локального свободно-конвективного теплообмена в вертикальном канале.

Вертикальный канал был оборудован двумя вертикальными платами высотой 200 мл«, которые термостатировались с помощью воды. На одной из плат установлено шесть тепломеров типа «а-калориметр». В процессе экспериментов измерялись: температура поверхностей плит, расстояние между ними, температура теплоотдающих поверхностей, воздуха и значения плотностей тепловых потоков.

Для обобщения результатов наблюдений использовались критерии /?а, и Ыих, в которых определяющим размером было расстояние х от нижнего края канала до рассматриваемого сечения канала. В качестве модели была использована зависимость (4), преобразованная с помощью операции контрсвертки. В результате получена формула (7), которая описывает результаты экспериментальных исследований с погрешностью 15%

Л'и, = --Яа.~ 24 V

1 ,—13,67/,

( х^

\ 1,4-0,6--I.

Г ь)

(7)

Показано, что локальные значения коэффициентов теплоотдачи по высоте плат могут изменяться в 4-5 раз, что существенно влияет на распределения температур электронных плат.

Распределение теплоты на платах может носить произвольный характер, который определяется количеством, мощностью и расположением электронных элементов. При особенно плотном монтаже чаще всего реализуются условия равномерного распределения плотности теплового потока на поверхности плат. Формула (1) получена для равномерного температурного поля теплоотдающей поверхности.

Для исследования свободно-конвективного теплообмена была собрана установка, состоящая из электрообогреваемых пластин, образующих вертикальный канал. Нагреватель в пластинах распределен по поверхности. На пластинах установлены термопары, с помощью которых определялась среднеповерхностная температура теплоотдающих поверхностей. Тепловой поток от пластин определялся по рассеиваемой электрической мощности, из которой вычитался лучистый тепловой поток.

Было установлено, что процесс теплообмена идет более интенсивно по сравнению с изотермическими стенками, и экспериментальные данные можно обобщить зависимостью (8)

описывающей результаты исследований с погрешностью 6%.

В третьей главе описана методика расчета перепада температур воздуха ЛТ на входе и выходе вертикального канала при равномерном распределении плотности теплового потока на его стенках. Причиной движения воздуха является действие тяги ДР в канале, возникающей из-за разности плотностей воздуха Лр в канапе и вне его.

где Др{х)- р{%)~ р„„ - разность плотностей воздуха в канале на высоте л от входа в канал и вне его, £ - ускорение свободного падения.

При движении воздуха в канале возникает перепад давлений из-за трения воздуха о стенки канала и местных потерь на входе в канал:

где - коэффициент местного гидравлического сопротивления, I и д - высота канала и расстояние между его стенками, Яе - число Рейнольдса, II - средняя скорость движения воздуха в канале.

Перепад температуры между входом и выходом канала можно рассчитать по формуле:

ДР= |д р(х)ё<Ьс,

(9)

(10)

ДГ(Л-) =

(П)

срйи8

где сир0~ удельная теплоемкость и плотность воздуха на входе в канал.

Система уравнений (9), (10), (11) была решена относительно АТ для случая длинного канала, когда вклад местных сопротивлений в гидравлическое сопротивление мал

где Р - коэффициент объемного расширения воздуха;

и для случая, когда основной перепад давлений возникает из-за местного сопротивления на входе и = 0,5:

\A-fi-gic-p)

(13)

чем

Очевидно, что в реальном канапе перепад температур ЛТ будет больше, значение полученное по формулам (12) и (13), поскольку на гидравлическое сопротивление оказывают влияние как местные сопротивления, так и потери на трение.

Для уточнения расчетной зависимости проведены экспериментальные исследования на экспериментальной установке, изображенной на рис. 6.

Четыре пластины размером 0,4x0,4 м располагались на расстоянии ¿=0,01+0,04 м друг от друга. На пластинах установлены электрические нагреватели, помощью которых можно было создавать тепловые потоки с плотностью от 115 до 300Вт/м2, регулируя напряжение на многоканальном блоке питания. Температуры теплоотдающих поверхностей измерялись местно термопарами. Измерялись так же температуры выше и ниже плат. Расположение термопар в вертикальной плоскости показано на рис. 7.

Рис. 6 Схема установки для измерения температурных полей пластин

■л ■8

Рис. 7 Расположение термопар на пластинах экспериментальной установки

В процессе экспериментов с помощью регулировки питания добивались одинаковых показателей термопар 4, 8 и 9. В этом случае считалось, что

теплообмен между пластинами отсутствует, и вся выделявшаяся в них теплота свободной конвекцией и излучением передается в среду.

В процессе экспериментов изменялось расстояние между пластинами, мощность тепловыделений в них. Результаты экспериментов обобщены зависимостью:

+ ДГ"

(14)

На рис. 8 приведено сопоставление результатов измерений перепада температур воздуха ЛТ между входом и выходом канала при различных расстояниях между пластинами (рис. 8а) и различной плотности теплового потока (рис. 86) и результатами расчета по формуле (14).

¡ТвиХгТвцК

2£^Таих Тех,

(М.ВЭД2

а а !! к

Рис. 8 Сопоставление экспериментальных и теоретических данных по стратификации воздуха. Сплошные линии - результаты расчета по зависимости (14)

Формула (14) описывает результаты экспериментов с погрешностью ±15% при доверительной вероятности 0,9 %.

В четвертой главе описаны тепловая и математическая модели РЭА в герметичном корпусе.

Предполагается, что РЭА находится в стационарном тепловом режиме, источники тепловыделений расположены на вертикальных электронных платах. Тепловой поток от плат путем свободной конвекции передается воздуху в каналах между платами и излучением к соседним платам.

Температура воздуха под этажом равна температуре выхода из нижнего этажа. Крайние платы в крейгах находятся также в лучистом теплообмене с корпусом. Корпус находится в лучисто-конвективном теплообмене с окружающим пространством, свободно-конвективном теплообмене с воздухом внутри аппарата и лучистом теплообмене с крайними платами в крейтах.

В соответствии с этими условиями составлены уравнения теплового баланса для элементов тепловой модели. Теплообмен корпуса с окружающей средой описывается уравнением:

{Т.-ТСК = Ф, (15)

где Тк - среднеповерхностная температура корпуса, Тс - температура окружающей среды, акс - лучисто-конвективная тепловая проводимость от корпуса к среде, Ф - полная мощность тепловыделений.

Температура воздуха в верхней части корпуса Твверх является определяющей при расчете конвективного теплообмена с корпусом, поэтому баланс мощности можно описать уравнением:

Ф-Ф,=а„(тГ-тЛ (16)

где Ф, - лучистый тепловой поток, передаваемый платами корпусу, ат -свободно-конвективная проводимость от воздуха к корпусу.

Распределение температур воздуха между этажами описывается зависимостью, полученной с помощью выражения (14) для AT, приведенного в главе 3:

Т^Т^ + АТ,., (17)

где Т' и 7",., - температуры воздуха над и под i-м этажом, А Г, - перепад температур воздуха над и под г'-тым этажом, определяемый по формуле (14).

Тепловой баланс для крайних плат можно описать уравнениями: =<гп{г„-r»)+vJrA-Tl2)+a,jTn-Г.),

Ф,» = - -Т,), (18)

где Фц, Ф,т, У,/, Tim - мощности тепловыделений и температуры первой и последней плат этажа, <т,/ и а,т - свободно-конвективные проводимости от плат к воздуху, а)к и а„х - лучистые проводимости от плат к корпусу, о,п и a,mm.i -лучистые проводимости к соседним платам.

Для электронных плат, находящихся в средней части этажа, уравнения теплового баланса имеют вид:

где Фу и Т0 - мощность тепловыделений и температура у'-й платы /-го этажа, с,, - свободно-конвективная проводимость от платы к воздуху под этажом, и - лучистые проводимости к соседним платам.

В уравнениях (18) и (19) конвективные тепловые проводимости рассчитываются с помощью зависимостей, описанных в главе 2, а лучистые -по законам лучистого теплообмена. В связи с тем, что для расчета необходимы сведения о температурах элементов, то решение системы уравнений (15), (16), (17), (18), (19) выполняется методом последовательных приближений.

Для проверки достоверности описанной выше тепловой модели была собрана экспериментальная установка в виде герметичного шкафа высотой 2 м, шириной и глубиной 0,6 м, в котором расположено 40 макетов электронных плат с установленными на них электрическими нагревателями и термопарами. Макеты собраны на четырех этажах. Расстояния между платами и корпусом прибора выбраны на основе рекомендаций, приведенных в главе 2.

В установке измерялась в нескольких местах температура корпуса и температуры воздуха между этажами, а также под верхней и над нижней поверхностями корпуса. На нагреватели подавалось электропитание общей мощностью до 1 кВт, и проводилось измерение температур элементов.

Результаты экспериментов сопоставлялись с расчетными данными. Было получено, что погрешность определения перегревов корпуса относительно температуры среды не превышала 8%, перегревов плат - 17%, а воздуха между этажами - 15%, при доверительной вероятности 0,9.

Пятая глава диссертации посвящена исследованиям теплопроводности электронных плат.

Известно, что температурное поле электронной платы зависит от распределения источников теплоты, коэффициентов лучистого и конвективного теплообмена на их боковой поверхности, условий теплообмена на краях платы, ее толщины, других размеров и теплопроводности материала.

Современные платы представляют собой сложную многослойную конструкцию из диэлектрических и электропроводных материалов с высокой анизотропией и расчет теплопроводности такого материала с использованием свойств составляющих не может быть достаточно надежным. Особенно важно значение теплопроводности вдоль поверхности платы. Для ее измерения были изготовлены образцы в виде пакетов узких пластинок, нарезанных из реальных плат и склеенных между собой боковыми поверхностями. Толщина пакетов была 15 мм, а поперечные размеры 30x30 и 30x40 мм. В образцах были установлены спаи термопар для измерения перепадов температур по толщине. Образцы были изготовлены из восьмислойных плат с теплопроводным слоем и из однослойных плат с двухсторонней трассировкой. Измерения проводились на калориметре для измерения тепловых сопротивлений. Установлено, что

теплопроводность многослойной платы составила 15,2±0,6 а однослойной

платы 4,8±0,6--при трассировке медных дорожек проводников вдоль

м • К

Вт

теплового потока и 2,3+0,7-при трассировке дорожек поперек потока.

м • К

Эти данные обладают высокой надежностью, однако при их получении уничтожалась сама шита. Для неразрушающего контроля теплопроводности материала платы разработан метод, основанный на исследовании ее температурного поля при известных граничных условиях и расположении источника тепла. В штативе 1 плата 5 закреплялась вертикально в восходящем потоке воздуха, создаваемым вентилятором 1 ] (рис. 9) на вертикальной кромке платы устанавливался нагреватель 4, закрытый теплоизоляцией 3. Вдоль горизонтальной оси платы устанавливалось несколько термопар 10, холодные концы которых закрепляли в блоке холодных спаев 7, и через переключатель 9 могли быть подключены к вольтметру 8.

Предварительно исследовалась интенсивность лучистого и конвективного теплообмена на поверхности ам пластины, имеющей размеры реальной платы, от скорости воздуха и температуры поверхности. В процессе

1 - штатив для закрепления образца, 2 - электрические провода нагревателя, 3 - тепловая изоляция, 4 - секция нагревателя, обеспечивающая нагрев одного конца образца, 5 -печатная плата, 7 - блок холодных спаев, 8 - цифровой вольтметр, 9 - переключатель, 10 -места закрепления термопар, 1!- вентилятор, А - амперметр, V - вольтметр, ИН - источник стабилизированного питания

измерений устанавливалось такое значение скорости воздуха, при котором температура противоположного от нагревателя края пластины не отличалась от температуры воздуха. В этом случае температурное поле пластины Э{х) вдоль координаты х можно описать уравнением:

¿м^вфГ-^гГ!, (20)

1 V Л-А

л = -

где 9Л и 5(х) - перегревы пластины в начале координат и по координате х,х-координата по направлению теплового потока, П и А - периметр и площадь его поперечного сечения соответственно, ачк - коэффициент лучистого и конвективного теплообмена на поверхности.

Из представленной зависимости следует, что величину теплопроводности

Я между началом координат и точкой х можно определить по формуле:

(21)

В результате измерений теплопроводности многослойных плат получено

Вт

значение теплопроводности 15,2±0,6 -, а для однослойных плат с

м-К

продольной трассировкой 3,6±0,6 и поперечной 1,1±0,7 Результаты

м ■ К м • К

измерений на калориметре и методом неразрушающего контроля хорошо

коррелируют.

Основные выводы.

Основные результаты проведенных исследований заключаются в следующем:

1. Получены экспериментальные данные по свободно-конвективному теплообмену в вертикальных каналах при граничных условия второго рода, с перекрытием на входе и выходе канала.

2. Разработаны методики расчета коэффициента теплоотдачи в вертикальных каналах с перекрытием на входе и выходе, учета взаимного влияния теплоотдающих поверхностей, расчета локальных параметров свободно-конвективного теплообмена в вертикальных каналах, перепадов температур воздуха между входом и выходом вертикального канала.

3. Получены данные по теплопроводности многослойных печатных плат и разработана методика неразрушающего контроля их теплопроводности.

Опубликованные работы по теме диссертации в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Создание равномерного температурного поля на охлаждаемых объектах / А.Д. Павлова (Исламова), В.А. Кораблев, Л.А. Савинцева, A.B. Шарков // Изв. вузов. Приборостроение. 2007. Т 50, №10. С. 67-69.

Главный редактор д.т.н., проф. H.Ö. Васильев. СПб: СПбГУИТМО, 2008

г.-С. 10-12.

н в других изданиях:

3. Тепловой режим оптического прибора / А.Д. Павлова (Исламова), В.А. Кораблев, Л.А. Савинцева, A.B. Шарков // Научно-технический вестник СПбГУИТМО. Выпуск 44. Современные технологии / Главный редактор

д.т.н, проф. В.Н. Васильев. - СПб: СПбГУИТМО, 2007. - С.63-67.

4. Метод измерения теплопроводности анизотропных высокотеплопроводных тел в виде стержней и пластин /А.Д. Павлова (Исламова) // Тринадцатая Санкт-Петербургская Ассамблея молодых ученых и специалистов. Аннотации научных работ победителей конкурса грантов Санкт-Петербурга 2008 года для студентов, аспирантов, молодых ученых и молодых кандидатов наук. - СПждб.: Фонд «ГАУДЕАМУС»,

2008.-С. 129

5. А.Д. Павлова Метод исследования теплопроводности многослойных электронных плат. Сборник трудов конференции молодых ученых. Выпуск 3. Оптоинформатика, наносистемы и теплотехника / Главный редактор д.т.н, проф. В.Л. Ткалич. - СПб: СПб ГУ ИТМО. - 2009. - с. 225-227.

6. Метод измерения теплопроводности высокотеплопроводных наноматериалов/ Павлова А.Д.// Микроэлектроника и информатика -

2009, 16 Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов. - М.: МИЭТ, 2009.- С. 62

7. Павлова А.Д. Неразрушающий метод теплового контроля многослойных печатных плат. Сборник докладов II научно-технической конференции молодых специалистов по радиоэлектронике. - СПб.: 2009. - с. 9-12.

8. Кораблев В.А, Павлова А.Д. Свободно-конвективное охлаждение радиоэлектронной аппаратуры, скомпонованной в стандарте базовых несущих конструкций Сборник докладов III научно-технической конференции молодых специалистов по радиоэлектронике. Открытое акционерное общество «Авангард». - СПб.: Аграф+, 2010. - 58-61 с.

Тиражирование выполнено в Учреждении «Университетские телекоммуникации» 197101, Санкт-Петербург, ул. Саблинская, 14. Тел. (812) 233 4669 Объем 1,0 у.п.л. Тираж 100 экз.

Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата технических наук, Павлова, Анастасия Дамировна

Введение.

1. Методы расчета теплового режима радиоэлектронной аппаратуры РЭА.

1.1 Базовые несущие конструкции.

1.2 Методы расчета теплообмена в вертикальных каналах при свободной конвекции.

1.3 Методы расчета теплового режима РЭА в герметичном исполнении.

1.4 Методы определения теплопроводности электронных плат.

Выводы.

2. Свободно-конвективный теплообмен в вертикальных каналах.

2.1 Исследование свободно-конвективного теплообмена в вертикальном канале с сужениями на входе и выходе.

2.2 Исследование взаимного влияния теплоотдающих поверхностей на интенсивность теплообмена.

2.3 Исследование локальных параметров свободно-конвективного теплообмена в вертикальном канале.

2.4 Исследование свободно-конвективного теплообмена в плоском вертикальном канале при постоянном тепловом потоке на теплоотдающих поверхностях.

3. Исследование перепадов температур воздуха между входом и выходом вертикального канала.

3.1 Тепловая и гидравлическая модели движения воздуха в вертикальном канале.

3.2 Экспериментальное исследование перепадов температур воздуха в вертикальном канале.

3.3 Методика расчета перепадов температур в вертикальном канале.

4. Тепловая и математическая модели РЭА в герметичном корпусе.

4.1 Основные допущения тепловой модели.

4.2 Тепловой баланс РЭА в герметичном исполнении.

4.3 Исследование теплового режима РЭА со свободно-конвективном охлаждением.

5. Определение теплопроводности многослойных электронных плат.

5.1 Температурное поле электронной платы.

5.2 Метод определения теплопроводности многослойных плат на стандартном калориметре.

5.3 Неразрушающий метод определения теплопроводности многослойных печатных плат

5.4 Результаты исследование теплопроводности электронных плат.

Введение диссертация по физике, на тему "Особенности процессов теплообмена в радиоэлектронных аппаратах в герметичном исполнении"

Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи:

2. Найти закономерности распределения температуры воздуха внутри корпуса прибора.

3. Разработать тепловую и математическую модели РЭА в герметичном корпусе.

2. Методика расчета параметров свободно-конвективного теплообмена в вертикальных каналах.

Практическая ценность работы. В диссертационной работе разработаны рекомендации по расчету теплового режима и конструированию РЭА в герметичном корпусе. Их использование позволяет увеличить плотность монтажа электронных плат и обоснованно выбирать расстояния между ними, а также оптимизировать расположение элементов внутри корпуса прибора. Полученные значения теплопроводности плат позволяют более точно рассчитать их температурные поля электронных плат. Использование результатов работы позволило повысить надежность РЭА и обеспечить ее нормальный тепловой режим при большей мощности тепловыделений в элементах.

Реализация результатов работы. Результаты работы использованы при проектировании электронной аппаратуры в следующих организациях: ГНЦ РФ

ОАО "Концерн "ЦНИИ "Электроприбор", ОАО «Авангард», ФГУП СКБ «Титан».

Научные положения, выносимые на защиту.

Апробация работы. Полученные основные результаты диссертации докладывались и получили одобрение на V, VI, VII и VIII Всероссийских межвузовских конференций молодых ученых (г. Санкт-Петербург 2008, 2009, 2010, 2011 гг.), XXXVII, XXXVIII, XXXIX и ХХХХ научных и учебно-методических конференций СПбГУ ИТМО (2008,2009,2010,2011 гг.), 16-ой Всероссийской межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов (г. Москва 2009 г.), II и III научно-технических конференциях по радиоэлектронике для молодых специалистов (г. Санкт-Петербург 2009, 2010 гг.).

В 2008 и 2010 гг. исследования, проводимые в рамках диссертационной работы, были удостоены дипломов победителя конкурса грантов Санкт-Петербурга для студентов, аспирантов, молодых ученых, молодых кандидатов наук.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка использованных источников, насчитывающего 124 наименования. Объем диссертации составляет 113 страниц машинописного текста, включая 45 рисунков и 21 таблицу.

Заключение диссертации по теме "Теплофизика и теоретическая теплотехника"

5.4 Результаты исследования теплопроводности электронных плат

Печатные платы обладают высокой анизотропией из-за трассировки: Особенно важно значение теплопроводности вдоль поверхности, платы, т.к вдоль тепло передается на разъемы и к корпусу прибора.

Измерения проводились для однослойных печатных плат с продольной и поперечной трассировкой (рис. 5.5) и для восьмислойных печатных плат (рис. 5.6). Результаты измерений приведены в таблице 5.1.

Для измерения теплопроводности классическим методом изготовлены образцы в виде пакетов узких пластинок, нарезанных из реальных плат и склеенных между собой боковыми поверхностями. Толщина пакетов была 15 мм, а поперечные размеры 30x30 и 30x40 мм. В образцах были установлены, спаи термопар для измерения перепадов температур по толщине. Образцы были изготовлены из восьмислойных (рис. 5.6) плат с теплопроводным слоем и из однослойных плат с двухсторонней трассировкой (рис. 5.5). Измерения проводились на калориметре для измерения тепловых сопротивлений, описанном в разделе 5.2.

Измерения на калориметре показали, что теплопроводность многослойной

Вт Вт платы составили 15,2±0,6 и 13,8±0,6 -, а однослойной платы 4,2±0,6 м-К м ■ К при трассировке медных дорожек проводников вдоль теплового потока и Вт

1,3±0,7-при трассировке дорожек поперек потока. м • К

В результате измерений неразрушающим методам теплопроводности многослойных плат получено значение теплопроводности 15,2±0,(3 и

Вт Вт 13,6±0,6-, а для однослойных плат с продольной трассировкой 3,6±0,<5

М • К IV! - XV.

Вт и поперечной 1,1 ±0,7 -. Результаты измерений на калориметре и методом м • К неразрушающего контроля хорошо коррелируют.

Образец Теплопроводность, Теплопроводность, полученная полученная калориметрическим неразрушающим методом, методом,

Вт/м-К Вт/м-К

Однослойная печатная плата с 4,2 3,6 продольной трассировкои

Однослойная печатная плата с 1,3 1Д поперечной трассировкои

Восьмислойная печатная плата 15,2 14,8

Восьмислойная печатная плата 13,8 13,6

Рисунок 5.8 Образец для калориметра, изготовленный из восьмислойной печатной платы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Создана экспериментальная-установка для исследования локальных и средних коэффициентов свободногконвективного теплообмена в плоских вертикальныхканалах, характерныхдлярадиоэлектронной аппаратуры.

2. Проведены« экспериментальные исследования» интенсивности теплообмена на теплоотдающих поверхностях радиоэлектронных плат, получены экспериментальные данные по свободно - конвективному теплообмену в,вертикальных каналах с сужениями на входе и выходе' канала, при граничных условиях первого и второго рода на стенках канала.

3. Разработана методика расчета перепада температур воздуха на входе и выходе вертикального канала при свободношконвекции.

4. Получены зависимости для расчета интенсивности теплообмена, в плоских вертикальных каналах, в каналах с сужениями на входе и выходе, локальных коэффициентов теплообмена Hat поверхностях плат при свободно-конвективном теплообмене.

5. Даны рекомендации по выбору расстояний между платами РЭА и допустимых размеров щелей между направляющими, рамками крепления; плат.

6. Разработаны тепловая и математическая модели многоэтажного РЭА в герметичном корпусе и проведено сопоставление результатов расчетов по этим моделям с экспериментальными данными:, полученными на полноразмерном макете радиоэлектронного шкафа.

7. Разработана методика неразрушающего определения теплопроводности электронных плат, проведены экспериментальные исследования теплопроводности и получены данные по теплопроводности печатных плат.

Основное содержание работы опубликовано в следующих работах в изданиях, рекомендованных ВАК:

1. Создание равномерного температурного поля на:охлаждаемых объектах / А.Д. Павлова (Исламова), В.А. Кораблев, Л.А. Савинцева, A.B. Шарков // Изв. вузов. Приборостроение. 2007. Т 50, №10. С. 67-69.

2. Метод измерения теплопроводности анизотропных высокотеплопроводных тел в виде стержней и пластин /А.Д. Павлова (Исламова) // Научно-технический вестник СПбГУИТМО. Выпуск 48. Главный редактор д.т.н., проф. Н.В. Васильев. СПб: СПбГУИТМО, 2008 г.-С. 10-12. и в других изданиях:

3. Тепловой режим оптического прибора / А.Д. Павлова (Исламова), В.А. Кораблев, JT.A. Савинцева, A.B. Шарков // Научно-технический вестник СПбГУИТМО. Выпуск 44. Современные технологии / Главный редактор д.т.н., проф. В.Н. Васильев. - СПб: СПбГУИТМО, 2007. -С.63-67.

5. А.Д. Павлова Метод исследования теплопроводности многослойных электронных плат. Сборник трудов конференции молодых ученых, Выпуск 3. Оптоинформатика, наносистемы и теплотехника / Главный редактор д.т.н., проф. В.Л. Ткалич. - СПб: СПб ГУ ИТМО. - 2009. - с. 225-227.

6. Метод измерения теплопроводности высокотеплопроводных наноматериалов/ Павлова А.Д.// Микроэлектроника и информатика — 2009, 16 Всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов: Тезисы докладов. - М.: МИЭТ, 2009.- С. 62

8. Кораблев В.А., Павлова А.Д. Свободно-конвективное охлаждение радиоэлектронной аппаратуры, скомпонованной в стандарте базовых несущих конструкций Сборник докладов III научно-технической конференции молодых специалистов по радиоэлектронике. Открытое акционерное общество «Авангард». — СПб.: Аграф+, 2010. - 58-61 с.

Список источников диссертации и автореферата по физике, кандидата технических наук, Павлова, Анастасия Дамировна, Санкт-Петербург

1. АкатновН.И., Аверьянова С.А., Быстрова E.H., Крылов H.A. Полуэмпирическое моделирование изотермических турбулентных течений с преимущественным направлением осредненного движения жидкости //Научно технические ведомости 2'2004 С. 95-103.

2. Альшуль А.Д., Калицун В.И., Майрановский Ф.Г., Пальгунов П.П. Пример расчетов по гидравлике. Учеб. пособие для вузов. Под ред. А.Д. Альтшуля. М.: Стройиздат. 1977. 255с.

3. Альтшуль А.Д., Киселев П.Г. Гидравлика и аэродинамика (Основы механики жидкости). Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Стройиздат, 1975. 323с.

4. Андреев A.M., Михайлов М.П., Рис В.В., Соковишин Ю.А. Исследование свободной конвекции на вертикальной изотермической пластине // Энергомашиностроение. JL, 1972. - С. 11-15. - (Сб.науч.тр. / ЛПИ, №323).

5. Берковский Б. М., Полевиков В. К. Вычислительный эксперимент в конвекции. — Мн.: Университетское, 1988.—167 с.

6. Блох А.Г., Журавлев Ю.А., Рыжков JI.H. Теплообмен излучением: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991. - 432 е., ил.

7. Боришанский В.М., Кутателадзе С.С. Справочник по теплопередаче. — М.: Госэнергоиздат, 1959. -416 с.

8. Буравой С.Е., Курепин В.В., Петров Г.С., Платунов Е.С. Теплофизические измерения и приборы. — JL: Машиностроение, 1986. — 256 с.

9. Васильева И.А., Волков Д.П., Тихонов C.B. Механика жидкости и газа: методические указания для практических занятий и самостоятельной работы.— СПб.: СПбГИТМО (ТУ), 1999 44 е.: ил.

10. Володин Ю.Г., Егоров В.И., ЛайнеВ.А., Голов A.B. Анализ тепловых режимов функциональных ячеек РЭС с различными системами охлаждения // Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 1998. № 3—4. С.20 -21.

11. Ганжерли Н.М., МаурерИ.А., Черных Д.Ф. Исследование свободно-конвективной струи методом топографической интерферометрии // Журнал технической физики. 2002. том 72, вып. 2. С. 42-47.к*

12. Гебхарт Б., Джалурия И., Махаджан Р., Самакия Б. Свободно-конвективные течения, тепло- и массообмен. Кн.1. М.: Мир, 1991.678 с.

13. Гебхарт Б., Джалурия И., Махаджан Р., Самакия Б. Свободно-конвективные течения, тепло -и массообмен. Кн.2. М.: Мир, 1991.528 с.

14. Геращенко, O.A. Тепловые и температурные измерения : Справочное руководство / O.A. Геращенко, В.Г. Федоров .— Киев : Наукова думка, 1965 .— 304 с.

15. Глушицкий И.В. Охлаждение бортовой аппаратуры авиационной техники. М.: Машиностроение, 1987. - 184 е., ил.

16. Гомелаури В.И., Канделаки Р.Д., Кипшидзе М.Е. Интенсификация конвективного теплообмена под воздейтвием искусственной шероховатости. -В кн.: Вопросы конвективного теплообмена и чистоты водяного пара. Тбилиси, 1970, с. 98-131.

17. ГОСТ Р 51676-2000. Конструкции несущие базовые радиоэлч^яктронных устройств. Термины и определения. — введ. 2001-07-01. — М: «^стандарт России, 2000.

18. Давидов П.Д. Анализ и расчет тепловых режимов полупров<^».дз.ыиковых приборов. М., «Энергия», 1967. 144 с.

19. Давлетшин И.А. Гидродинамические и тепловые проеюсессы в пульсирующих турбулентных потоках: автореф. дис. докт. тех. наук г защищена 22.04.2009. Казань: 2009. 42 с.

20. Джалурия Й. Естественная конвекция: Тепло- и массообмен. Пе^з с англ. -М.: Мир, 1983. 400 е., ил.

21. Дрейцер Г.А. Основы конвективного теплообмена в каналах^— Учебное пособие. М. Изд-во МАИ, 1989. - 84 с.6 ил.

22. Дрейцер Г.А. Теплообмен при свободной конвекции: Учебное зсхособие. — М.: Изд-во МАИ, 2002 100 е.: ил.

23. Дулькин И.Н., Ройзен Л.И. Тепловой расчет оребренных повер»зхностей. -М.: «Энергия», 1977. 256 е., ил.

24. Дульнев Г.Н. Методы решения задач конвективного теплообмене^*. Учебное пособие по курсу «Теория тепло- и массообмена». ЛИТМО, 1988.

25. Дульнев Г.Н. Механика жидкостей и газов: Учеб. посо^г>:и:е. СПб: СПбГИТМО (ТУ), 2001, 188 с.

26. Дульнев Г.Н. Тепло- и массообмен в радиоэлектронной а^зипаратуре: Учебник для вузов по спец. «Конструир. и произв. радиоаппаратура» ъл». — М.: Высш. шк., 1984.-247 е., ил.

27. Дульнев Г.Н., Кайданов А.И. Приближенный анализ есгзг-ественной конвекции в плоском канале при стабилизированном течении жидкоczsr ± pi // ИФЖ T. XVII, №2. 1969. с. 216-225.

28. Дульнев Г.Н., Парфенов В.Г., Сигалов A.B. Методы расчета теплового режима приборов. М.: Радио и связь, 1990. — 312 е.: ил.

29. Дульнев Г.Н., Семяшкин Э.М. Теплообмен в радиоэлектронных аппаратах. Л.: Энергия, 1968. - 360 с.

30. Дульнев Г.Н., Тарновский H.H. Тепловые режимы электронной аппаратуры. Учебное пособие для студентов высших технических заведений. — Л.: «Энергий», 1971. 248 е., ил.

31. Дульнев Г.Н., Шарков A.B. Система охлаждения приборов. Учебное пособие. Л., ЛИТМО, 1984г.

32. Евзеров И.Х., Фейгельман И.И., Ткаченко A.A. Конструирование мощных тиристорных электроприводов. — М.: Энергоатомиздат, 1992. 288 е., ил.

33. Евстигнеев В.Г. Состояние и стратегия совместного развития отечественной микроэлектроники и радиоэлектроники. // Компоненты и технологии. 2005. №5. с. 10-13.

34. Егоров В.И. Применение ЭВМ для решения задач теплопроводности. Учебное пособие. СПб: СПб ГУ ИТМО, 2006. - 77 с.

35. Жукаускас А. А. Интенсификация теплообмена. Тематический сборник под общей редакцией Жукаускаса А. А. и Калинина Э. К. Успехи теплопередачи, 2. Вильнюс: Мокслас , 1988г. 188с

36. Зобнин И. Как разработать радиоэлектронные устройства с учетом требований ЭМС. // Печатный монтаж 6/2008. с. 2-9.

37. Золотоносов А.Я., Золотоносов Я.Д. Математическая модель теплопроводности в длинном ребре переменной высоты с учетом изменения условий теплообмена. // Известия КазГАСУ, 2009, № 2 (12) С 190-196

38. Ивченко В.Г. Конструирование и технология ЭВМ. Конспект лекций. -/Таганрог: ТГРУ, Кафедра конструирования электронных средств. — 2001. -http://www2.fep.tsure.ru/russian/kes/books/kitevm/lekpart 1 .doc.

39. Идельчик И.Е. Справочник, по гидравлическим сопротивлениям /Под ред. М.О. Штейнберга- 3-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1992. 672с.: ил.

40. Исаченко В.П.,. Осипова В.А, Сукомел A.C. Теплопередача: Учебник для вузов 4-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергоиздат, 1981.- 416с., ил.

41. Кайданов И.А. Исследование тепловых режимов многоблочных радиоэлектронных аппаратов в условиях естественной конвекции Авторефератканд. дис. Л.: ЛИТМО, 1965.

42. Калинин Э.К., Дрейцер Г.А., Копп И.З., Мякочин A.C. Эффективные поверхности теплообмена. М.: Энергоатомиздат, 1998. - 408 е.: ил.

43. Керн Д. Развитые поверхности теплообмена: пер. с англ. /Д. Керн, А. 1 Краус. М.: Энергия, 1977. - 464 с

44. Кондратьев Г.М., Дульнев Г.Н., Платунов Е.С., Ярышев H.A. Прикладная физика: Теплообмен в приборостроении. СПб: СПбГУИТМО, 2003. - 560 с.

45. Кондратов В.Е., Королев С.Б. MATLAB как система программирования t научно-технических расчетов. М.: Мир, Институт стратегическойстабильности Минатома РФ, 2002.-350 е., ил.

46. Конструкторско-технологическое проектирование электроннойаппаратуры: Учебник для вузов. М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 528 с. URL: http ://slil .ru/22574041/529407141/Konstruktorskotehnologicheskoe proektirovanie elektrormoj apparatury.rar.

47. Кораблев В.А. Конвективный теплообмен в полостях и каналах радиоэлектронных и оптикоэлектронных приборов. Автореферат канд. дис. -ЛИТМО, 1987.

48. Кораблев В.А., Сушко В.Ю., Шарков A.B. Влияние разъемных соединений и кабелей^ на тепловой режим радиоэлектронной аппаратуры //Научно-технический вестник СПбГУ ИТМО. 2006. Вып. 18. С. 54-58.

49. Кораблев В. А., Сушко В. Ю., Шарков А. В. Методика расчета теплового сопротивления штыревых электрических разъемов //Изв. ВУЗов. Приборостроение. 2005. Т. 48, № 9. С. 51-54.

50. Кутателадзе С.С. Теплопередача и гидродинамическое сопротивление: Справочное пособие.- М.* Энергоатомиздат, 1990.-367 е.: ил

51. Кутателадзе С.С., Боришанский В.М. Справочник по теплопередаче,- М.: ГЭИ, 1959.-414с.

52. Кэйс В.М. Конвективный тепло-и массообмен.-М.: Энергия, 1972.-448 с

53. Леонтьев А. И. Олимпиев В.В. Влияние интенсификаторов теплообмена на теплогидравлические свойства каналов //Теплофизика высоких температур. -Академиздатцентр "Наука" РАН 2007 Т.45 №6 С. 925-953.

54. Лученков B.C., Лайне В.А. Моделирование и анализ тепловых режимов аппаратуры многоканальной связи. СПб.: ГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, 1995.- 186 с.

55. Мартынов Н.Н. Matlab 7. Элементарное введение. М.:КУДИЦ-С)БРАЗ,2005. — 416с.

56. Мартыненко О.Г. Коровкин В.Н. К определению основных характеристик свободно-конвективного теплообмена около плоской вертикальной поверхности //Инженерно-физический журнал 2007г. Том 80. №4

57. Мартыненко О.Г., Соковишин Ю.А. Свободно-конвективный теплообмен: Справочник. — Мн.: Наука и техника, 1982. — 400 е., ил.

58. Мартыненко О.Г., Соковишин Ю.А. Введение в теорию свободно-конвективного теплообмена. — JL: ЛГУ, 1982.

59. Мартыненко О.Г., Соковишин Ю.А., Корякин Ю.Е. Свободная конвекция на вертикальной поверхности и в областях произвольной конфигурации. — Мн, 1988.

60. Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотип. М., «Энергия», 1977. — 344 с.

61. Осипова В.А. Экспериментальное исследование процессов теплообмена — М.: Энергия, 1979. 320 с.

62. Парфенов В.Г. Регрессионный и корреляционный анализ. Обработка результатов наблюдений при измерениях. Учебное пособие. Л.: ЛИТМО, 1983, с. 77.

63. Петухов Б.С. Теплообмен и сопротивление при ламинарном течении жидкости в трубах. — М.: Энергия,1967. 411 с.

64. Полушкин A.B. Влияние конструктивных параметров системы кондуктивного охлаждения на температурный режим радиоэлектронной аппаратуры в герметичном корпусе. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. СПб — 2007.

65. Пономарев C.B., Мищенко C.B., Дивин А.Г. Теоретические и практические аспекты теплофизических измерений: Монография. В 2 кн. Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн.ун-та, 2006. Кн. 1. 204 с.

66. Попов И.А. Гидродинамика и теплообмен внешних и внутренних свободно-конвективных вертикальных течений с интенсификацией. Интенсификация теплообмена: монография / под общ. ред. Ю.Ф. Гортышова. -Казань: Центр инновационных технологий, 2007. — 326 с.

67. Ройзен Л.И., Дулькин И.Н. Тепловой режим оребренных поверхностей. -М.: Энергия. 1977. 256с.

68. Роткоп Л.Л., Спокойный Ю.Е. Обеспечение тепловых режимов при конструировании радиоэлектронной аппаратуры. М.: Сов. радио, 1976. — 232 с.

69. Ртищева А. С. Теоретические основы гидравлики и теплотехники: Учебное пособие. — Ульяновск, УлГТУ, 2007. — 171 с.

70. Ряжских В.И., Брехов А.Ф., Ряжских A.B., Богер A.A. К расчёту ламинарного изотермического течения жидкости Оствальда-де-Виля во входном участке плоского канала//Вестник ВГТУ, -2005.-Т.1. -№6.-с. 18-24.

71. Себиси Т., Бредшоу П. Конвективный теплообмен. Физические основы и вычислительные методы: Пер. с англ. -М.: Мир, 1987. 592с., ил.

72. Семин С.Л. Свободно-конвективный теплообмен на поверхности элементов конструкции в форме пластины при наличии в них внутренних источников тепла. Автореферат канд. дис. Л., 1985.

73. Соковишин Ю.А., Семин С.Л. Температурный режим вертикальной пластины с внутренними источниками тепла, охлаждаемой свободной конвекцией // Энергоперенос в конвективных потоках. — Минск, 1985. — С. 155158. (Сб.науч.тр. / ИТМО АН БССР).

74. Скульский О.И., Няшин Ю.И. О совместном применении метода конечных элементов и метода Галеркина для решения задач конвективного теплообмена // Полимерные материалы в машиностроении: Сб. тр. Пермь: ППИ, 1976. С. 9 — 15

75. Скульский О.И., Няшин Ю.И., Подгаец P.M. Конечно-элементный анализ течения в плоском сужающемся канале // Вопросы механики полимеров и систем: Сб. тр. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1976. С. 26 30.

76. Сушко В.Ю. Тепловая защита- электронных устройств» при* интенсивных: термических воздействиях. Автореферат диссертации на соискание ученой степенш кандидата технических наук. СПб.: 2007. - 16 с:.

77. Сушко В.Ю: Методика расчета тепловых связей через штыревые разъемы и многожильные кабели //Вестник II межвузовской конференции молодых ученых. Сб. науч. тр. Т. 2. /Под ред. В: Л. Ткалич. СПб, 2005. - С. 142 - 145 .

78. Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент: Справочник/Е.В. Аметистов; В.А. Григорьев, Б.Т. Емцев^ и др.; 11од общ. ред.

79. B.А. Григорьева и В.М. Зорина. -М.: Энергоиздат, 1982. 512 е., ил.

80. Товстоног В.А., Мосалов Ф.Ф., Мерзликин В.Г. Постановка и решение задач радиационно-кондуктивного теплообмена в многослойных рассеивающих средах // Вестник МГТУ им. Н.Э.Баумана. Машиностроение: 2008. - № 1. —1. C. 12-29.

81. Товстоног В.А., Чирин К.В., Мерзликин В.Г. Экспериментальная установка для моделирования комбинированных тепловых воздействий // Вестник МГТУ им. Н:Э.Баумана: Машиностроение. — 2006. № 2. - С.62-66.

82. Тупик В.А. Технология, и организация производства радиоэлектронной аппаратуры: Учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2004- 144 с.

83. Улитенко А.И., Фефелов A.A. Высокоэффективный теплообменник с плоски-ми каналами // Современные наукоемкие технологии. — 2007. № 10. С. 24-27.

84. Цветков Ф.Ф., Григорьев Б.А., Тепломассообмен./Учебное пособие для вузов.-второе изд., испр. и доп.-М.: Издательство МЭИ, 2005. 550 е., с ил.

85. Чумаков Ю.С. Распределение температуры и скорости в свободно-конвективном пограничном слое на вертикальной изотермической поверхности // Теплофизика высоких температур, том 37, №5, 1999, с. 744-749.

86. Чумаков Ю.С. Экспериментальное исследование свободно-конвективного течения около вертикальной поверхности // Научно технические ведомости 2'2004. С. 103-116.

87. Шарков А.В. Термометрия элементов лазерной техники /А. В*. Шарков, В. А. Кораблев, Д. С. Макаров, В. Ю. Сушко //Приборы + Автоматизация. 2005. № З.С. 32-34.

88. Шляпников Н.С. Конструирование РЭС. Учебное пособие к практике-работе по дисциплине «Проектирование радиоэлектронных средств» направления 55.11.00. — Ульяновск.: 2001. 127 с.

89. Щербаков В.К., Босый В.В. Условия выгодности оребрения и влияние ребер на температуру охлаждаемой стенки // Теплофизика и теплотехника, Вып. 23. Киев: «Наукова думка». 1973. - С. 49-125.

90. A heat transfer textbook /John H. Lienhard IV and John H. Lienhard V 3rd ed. - Cambridge, MA: Phlogiston press, c2008.

91. Andonova, A. Kafadarova, N. Videkov, V. Andreev, S. Investigation of thermal conductivity of PCB Electronics Technology, 2009. ISSE 2009. 32nd International Spring Seminar on Issue Date: 13-17 May 2009. page(s): 1 — 5.

92. A. La Pica, G. Rodono, R. Volpes An experimental investigation on natural convection of air in a vertical channel Original Research Article International Journal of Heat and Mass, Transfer, Volume 36, Issue 3, February 1993, Pages 611616.

93. All Jamnia Practical Guide to the Packaging of Electronics. Thermal and Mechanical: Design and Analysis. USA: 2003.

94. Ali Jamnia PRACTICAL GUIDE TO THE PACKAGING OF ELECTRONICS Thermal and Mechanical Design and Analysis. Second Edition. Boca Raton, London, New York: 2009.

95. Assunta Andreozzi, Antonio Campo, Oronzio Manca Compounded natural convection enhancement in a vertical parallel-plate channel Original Research Article International Journal of Thermal Sciences, Volume 47, Issue 6, June 2008, Pages 742-748

96. Bar-Cohen A., Rohsenow W.M. Thermally optimum spacing of vertical, natural convection cooled, parallel plates. Journal of Heat Transfer. V.106. №1. 1984.P. 116123.

97. F. Corvaro, M. Paroncini «An experimental study of natural convection in a differen-tially heated cavity through a 2D-PIV system» International Journal of Heat and Mass Transfer 52 (2009) 355-365.

98. Guo Z.-Y., Wu X.-B. Thermal drag and critical heat flux for natural convection of air in vertical parallel plates. Journal'of Heat Transfer. V.115. №1'. 1993.P. 124129.

99. J.P., Tao W.Q. Numerical analysis of natural convection around a vertical channel in rectangular enclosure. Heat and Mass Transfer, 31.1996. p.313-321.

100. L. Rosso N. Koneva V. Fernicola Development of a Heat-Pipe-Based Hot Plate for Surface-Temperature Measurements Iflnt J Thermophys (2009) 30:257-264.

101. Naylor D., Floryan J.M., Tarasuk J.D. A numerical study of developing free convection between isothermal vertical plates. Journal of Heat Transfer. V.113. №3. 1991.P.620-626.

102. Ramanathan S., Kumar R. Correlations between heated vertical plates. Journal of Heat Transfer. V.113. №1.1991.P. 97-107.

103. Simone Deparis, Gianluigi Rozza «Reduced basis method for multi-parameter-dependent steady Navier-Stokes equations: Applications to natural convection in a cavity» Journal of Computational Physics (2009), doi: 10.1016/j.jcp.2009.03.008

104. Sparrow E.M., Azevedo L.F.A. Vertical-channel natural convection spanning between the fully-developed limit and the single-plate boundary-layer limit. Int.J.Heat Mass Transfer. V.28. №10. 1985. P. 1847-1857.

105. Turgut Yilmaz, Simon M. Fraser. Turbulent natural convection in a vertical parallel-plate channel with asymmetric heating. International Journal of Heat and Mass Transfer, Volume 50, Issues 13-14, July 2007, Pages 2612-2623.h

106. Xiuling Wang, Darrell W. Pepper Numerical simulation for natural convection in vertical channels Original Research Article International Journal of Heat and Mass Transfer, Volume 52, Issues 17-18, August 2009, Pages 4095-4102

107. Y. Shabany, "Component Size and Effective Thermal Conductivity of Printed Circuit Boards", ITherm 2002, May 29 June 1, 2002.