环形散热器微元段上的详细动态特性

　　利用热阻热容概念近似描述环形散热器微元段上的动态特性，加上热平衡条件。从而推导出整个环形散热器动态数学模型。只要在微元段上选取适当的节点数，该模型就可以满足任意精度之要求。借助干计算机并使用有限差分法，对环形散热器的动态性能进行了数值计算，理论计算结果与空中飞行试验数据吻合较好。因此，研究环散的动态性能，并掌握其芯体温度场，对环境控制系统的控制设计和改进都有重要的意义。因环散内流动传热和结构的复杂性，故一直未见有关对它动态性能研究工作的报导。热空气均匀地分配在波纹槽内流动，并同时由三股冷空气冷却。在波纹槽上任取一微元段，其厚度为用热阻热容概念来近似描述该微元段的动态特性。其原理是用一些节点体元代替微元段，节点之间由热阻连接，每一节点都具有热容量，特性就像是一个小小的集总所有节点的相互影响确定了微元段在动态过程中的特性。该微元段的热阻热容模拟电路图，图中节点的数目取决于解题所要求的精度以及微元段上温度梯度的高低。由于对称性，实际仅需个节点。认为对环散的稳态和动态特性均无影响由于一冷的热容要比热空气的热容大得多，认为一冷温度不与热空气进行热交换而变化。但在动态条件下就很难求出解析解，一般求助于计算机进行数值计算。实例计算以某型飞机环境控制系统中的环散为例计算其动态性能。当时间大于时间常数时，认为热空气出口温度即为稳态出口温度。作为动态响应计算的中间过程，输出环散在一时芯体温度分布。环散热空气动态响应时间约为第期田廷晨等环形散热器的动态性能算例的。可以看出，理论计算的动态曲线与试验曲线趋势相同，吻合较好。