Расчет обогрева корпуса
Цель расчета: определить параметры нагревательного элемента (эффективные мощность и расположение) для обеспечения минимальной температуры присоединяемой аппаратуры -20 ºС, при температура внешней среды -50ºС.
разница температур на крайних областях рамки не более 5 ºС
приложенная мощность обогревающего устройства W=0…250 Вт (по периметру рамки крепления датчиков, нижней поверхности рамки)
рис. 1 модель корпуса в Autodesk Inventor
рис. 2 модель корпуса в visual Nastran 4D
В результате расчетов с различным приложением нагревательных элементов и их расположением, получена картина распределения температуры по конструкции корпуса, отвечающая требования ТЗ.
Вариант приложения 2х обогревающих элементов, мощностью W=32 Вт по периметру рамки. Максимальная температура -16.8 ºС. Разница температур на крайних областях рамки 19.8 ºС.
рис. 3 Распределение температуры по конструкции корпуса
Вариант приложения 2х обогревающих элементов, мощностью W=30 Вт по внутренней поверхности рамки. Максимальная температура -18 ºС. Разница температур на крайних областях рамки 17.4 ºС.
рис. 4 Распределение температуры по конструкции корпуса
Вариант приложения 2х обогревающих элементов, мощностью W=50 Вт по внешней поверхности рамки. Максимальная температура -15 ºС. Разница температур на крайних областях рамки 20.6 ºС.
рис. 5 Распределение температуры по конструкции корпуса
Вариант приложения 2х обогревающих элементов, мощностью W=100 Вт по нижней части рамки. Максимальная температура -15 ºС. Разница температур на крайних областях рамки 4.7 ºС.
рис. 6 Распределение температуры по конструкции корпуса
Последний вариант принят за базовое конструктивное исполнение, как удовлетворяющее всем требованиям ТЗ.