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工件风冷设计计算
! t3 r& C; X+ t: d+ j9 z9 o. z. @2 J( z: `+ o
工件材料:铝合金
4 V2 i! d+ O, {, d8 e* k工件重量:m=20kg( X, I$ L1 [4 U4 ]
工件表面积:A=0.1*6=0.6m2
( J8 H0 z3 E1 W8 J( f1 @
* G/ M+ w/ Z' e/ s! [温度下降值:ΔT=2℃5 ?6 \; J6 Q2 ]0 ]' W
温度下降时间:t=20秒9 Y6 k) d* Y2 o! R _% O1 |; a5 j
& O' y/ T+ @' \/ \: g5 v6 l换热系数:2 \3 J* C7 V$ C( e+ X
无风:K=8W/m2.k- C/ B* J! ~' W: S* _
自然风:K=15 W/m2.k
* U# x$ T! O( o( S! `风扇风:K=23 W/m2.k( ?1 \" s% y; d/ E+ s0 r# o$ W( }, w+ _
. k7 Z) X/ `: ?/ F4 ]8 Q4 R0 C
铝比热:C=0.2kcal/kg.k/ x9 v7 j2 @/ Z
% R' @6 g3 M1 H4 E工件热能:W=CmΔT=0.2*20*2=8kcal=8*4.2kJ=33.6kJ
S6 V$ f8 S; F0 \工件热功率:P=W/t=33.6/20=1.68kW=1680W/ y* N/ o s0 N R. @! z
/ C/ W [: J# `' Q" C工件冷却所需温差:
! x; t; B/ P, OΔT’=P/K=1680/8/0.6=350K(无风)
% x7 W& k0 x; m5 |; q, uΔT’=P/K=1680/15/0.6=187K(工件6面自然风)
5 @* ^6 Q/ D, g% {& X9 j3 xΔT’=P/K=1680/23/0.6=122K(工件6面风扇风) m9 |( d& R% ^: f2 g* s
: R( k3 b7 N# Q' p6 q1 N1 G' d结论:
' N* Z* Q$ a# Z冷却时间短,需要超大的温差,无解。, w N( Y& T( @* h* |2 @) f/ u( W
应加大冷却时间,如2分钟,则所需温差下降6倍,ΔT=20K(工件6面风扇风),有解。
`# J- q7 M- e" J: ]' V: I
0 m$ U3 }% u& M4 f
' z8 I. C8 c' Z B1 g1 ]- h |
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