Методику предварительного расчета расхода приточного воздуха

Вопрос в гостевой от посетителя "Андрей"

на страницах сайта 

www.electrosad.ru

У меня проблема перегреваются сервера в стойке 19 дюймовой, кто-нибудь может дать "Методику предварительного расчета расхода приточного воздуха" (упрощенный метод) для выбора вентиляторов и компоновки оборудования в стойке.

 

Из курса физики известно, для изобарного (при постоянном давлении) процесса нагрева газа массой m, количество теплоты, полученное им – W увеличивает его температуру на Δt.

W = mcΔt = Lпр•ρ•с•Δt (Дж/час) [1]

Здесь m = Lпр • ρ - это масса участвующего в охлаждении воздуха, а Lпр расход и ρ-удельный вес воздуха.

Если ее привести к мощности тепловыделения выраженной в Вт, Существует хорошо известная формула, которая позволяет рассчитать воздухообмен при известном тепловыделении в корпусе.

W = Lпр * (tух - tпр) ρпр С  (Вт) [2]

Где:
W – отводимые избытки тепла Вт,
tух – температура воздуха уходящего из вентилируемого объема град.,
tпр –температура приточного воздуха град.,
ρпр – удельный вес приточного воздуха в кг/м3,
С – теплоемкость приточного воздуха в Дж/кг град,
Lпр – объем приточного воздуха м3/сек.

Обратите внимание на размерность составляющих в Ф.2 !

Для вычисления надо знать: удельный вес приточного воздуха, теплоемкость воздуха, объем приточного воздуха. В виде таблицы данные для воздуха приведены в таблице 1.

 

Θ, K λ*102 Вт/(м*К) ν*106 м2/с ср Дж/(кг*К) ρ кг/м3 a 106 м2/c t°С
223 2,04 9,2 1013 1,58 12,7 -50
273 2,385 12,8 1005,2 1,345 18,2 0
293 2,62 15,8 1005 1,193 22,2 20
333 2,9 19 1005,2 1,06 27,2 60
373 3,21 23,1 1009 0,95 33,6 100

Таблица 1.

Здесь:
Θ - температура в градусах Кельвина,
λ - теплопроводность воздуха,
ν - кинематическая вязкость воздуха,
ср - теплоемкость воздуха,
ρ - плотность воздуха,
a - коэффициент теплопроводности воздуха.

Не все данные нужны для вычислений, но не буду их удалять, возможно Вам они потребуются при более глубоком расчете теплообмена. Я сам долго искал эти данные.

Таблица не совсем удобно, поэтому приведу графики, но не все а только необходимые для вычислений.

 

Рисунок 1.

На рис.1 приведен график зависимости теплоемкости воздуха от его температуры.

 

Рисунок 2.

На рис.2 приведен график зависимости плотности воздуха от его температуры.

Объем приточного воздуха полностью определяется производительностью вытяжного или нагнетающего вентилятора. Он указан в паспорте применяемого вентилятора, но всегда меньше. Тем меньше, чем больше аэродинамическое сопротивление корпуса. Для корпуса с низким аэродинамическим сопротивлением можно принимать паспортное значение сниженное на 20%.

 

Пример расчета.

Дано: - Мощность выделяемая в корпусе ПК - 100Вт, температура воздуха в помещении где установлен ПК - 28 град С.

Расчет выполнить для температуры воздуха на выходе из корпуса ПК равной 32, 40 и 50 град.С.

Необходимо вычислить необходимый расход воздуха для обеспечения заданного теплового режима.

Для расчета используем формулу 2, преобразовав ее к виду:

Lпр = W / (tух - tпр) ρпр С (М3/сек)

По графикам рис.1 и 2 определяем удельный вес, теплоемкость для воздуха используемого для охлаждения (28 град С). Это будет ρпр –  1,13 кг/м3 и С – 1005 Дж/кг град.

Lпр = 100 / (32 - 28)*1.13*1005 = 0,022 (м3/сек)

При этом мы не забываем что 1 Дж = 1 Вт*сек.

Стандартный расход вентилятора дается с размерности м3/мин, поэтому приводим полученное значение к необходимой размерности - для этого умножаем полученную цифру на 60.

Получаем

Lпр = 1,32 м3/мин.

Аналогично получаем величину расхода для других значений температуры воздуха на выходе из корпуса.

 

t возд. на выходе из корпуса ПК град. Lпр м3/мин
32 1,32
40 0,44
50 0,24

Таблица 2.

Из таблицы видна пряма взаимосвязь температуры воздуха а выходе из корпуса ПК и расхода воздуха.

P.S.

Это самый простой расчет который дает минимально необходимые расходы. Учитывая эффективность процессов теплообмена в корпусе ПК эти цифры могут возрасти в 2-3 раза.

Данную статью можно скачать ventilation.pdf

А.Сорокин.

ноябрь 2008 года.

  Яндекс.Метрика

<<назад>> <<в начало>> <<на главную>>

Попасть прямо в разделы сайта можно здесь:

/Неизвестный процессор/Охлаждение ПК/Электроника для ПК/Linux/Проекты, идеи/Полезные советы/Разное/
/
Карта сайта/Скачать/Ссылки/Обои/

При полном или частичном использовании материалов ссылка на "www.electrosad.ru" обязательна.
Ваши замечания, предложения, вопросы можно отправить автору через
гостевую книгу или
почтой.

Copyright © Sorokin A.D.

2002 - 2013