Локальное вступление. Как было сказано раньше, две боковые стенки корпуса НЖМД контактируют со стенками корзины, в которую он установлен. Важно заметить, что контактирующие поверхности не есть ровными и при увеличении выглядят где-то так:
Видно, что непосредственный контакт между металлическим поверхностями есть далеко не везде, а поэтому руководствоваться одной лишь кондуктивной теплопроводностью нельзя.
В пустотах, где нет непосредственного контакта, теплопроводность будет проходить за счет конвекции и излучения. Поскольку в большинстве случаев винчестер закреплен болтами, токонтактирующие поверхности находятся под давлением.
Далее будет показан способ приблизительного вычисления полной теплопроводимости контакта двух металлических поверхностей [1]. Он подходит для неоднократно нагружаемых поверхностей (подразумевается, что НЖМД снимался и устанавливался в корзину не один раз, что в большинстве случаев так и есть).
Необходимая информация 1. Материал контактируемых поверхностей. Корпус НЖМД – алюминиевый сплав, скорее всего что-то подобное на АЛ9. Для удобства – свойства АЛ9:
- теплопроводность
- модуль упругости
Материал корзины для винчестеров – хз, сталь какая-то. Допустим, что корзина сделана из того же материала, что и корпус НЖМД.
2. Чистота обработки контактирующих поверхностей. Согласно ГОСТ 2789-59 шероховатости поверхности при литье под давлением отвечает 4 классу. Среднеарифметическое отклонение профиля шероховатости
3. Температура в зоне контакта Тк = 39+273 = 312
К 5.Теплопроводность воздуха
при температуре 273
К _____________________________________________________________________________________ Расчет 1.
Термическое сопротивление фактического контакта.
(1) Определим
Вп , исходя из среднего значения шероховатости используя график на рис.3-3.
hср1 =
hср2 =
Ra = 10
мкм, тогда
Вп ≈ 17,5. Подставим полученное значение в формулу (1):
2.
Термическое сопротивление межконтактной воздушной прослойки. (ф-ла справедлива только до 7 класса чистоты поверхности):
(2)
Определим значение (1-m) для
hср =
Ra = 10
мкм. Согласно графику на рис. 3-8 (1-m) = 0.5. Тогда
3.
Полная теплопроводимость контакта. Обратно пропорциональна тепловому сопротивлению
(3) В нашем случае:
Литература.
1. В. М. Попов - Теплообмен в зоне контакта разъемных и неразъемных соединений, М.: Энергия, 1971.
Для более глубокого изучения вопроса можно обратиться к Шлыков. Ганин, Царевский - Контактное термическое сопротивление, М.: Энергия, 1977.
Пожелания, дополнения и коментарии направляйте сюда:
trenodock@rambler.ru rev. 2