Добавить форум Fonarevka.ru в Избранное ×
FONAREVKA.RU - Всё о фонарях и осветительной технике
Регистрация Дневники Группы Альбомы Каталоги Поиск Сообщения за день Отметить все разделы прочитанными
Вернуться   Форум FONAREVKA.RU Лаборатория Разработка, модификация фонарей и их компонентов
Забыли пароль? Регистрация
Войти через OpenID



  • Бесплатные розыгрыши призов
  • Розыгрыши призов в соц. сетях!
  • Для гостей форума
  • О нашем проекте
  • Пожертвования (Donate)
  • Реклама на форуме
На форуме ежемесячно проходят бесплатные розыгрыши призов для зарегистрированных и активно общающихся форумчан. Вы можете выиграть не только различные фонарики, зарядные устройства, аккумуляторы и другие аксессуары известных брендов, а также фонари и компоненты от известных кастомщиков и мелкосерийных производителей, но и другие призы, такие как мультитулы, ножи, рюкзаки и другое снаряжение. Все проходящие розыгрыши призов для форумчан абсолютно бесплатные и призы для розыгрышей предоставляют спонсоры, вам достаточно нажать кнопку "Принять участие" и ждать результата. Форумчане не несут никаких финансовых и имущественных рисков, связанных с участием в данных розыгрышах (т.е. вы ничего не оплачиваете и ни чем не рискуете). С момента начала проведения данных розыгрышей более 100 форумчан стали обладателями весьма неплохих призов и количество победителей продолжает увеличиваться!
В ближайшее время состоятся очередные розыгрыши призов - следите за информацией!

Рекомендуем Вам подписаться на тему (оптимальнее с уведомлением на ваш E-mail), где публикуется информация о новых розыгрышах призов.

Подробная информация по ссылке

Ответ  Создать новую тему
Просмотров в теме 61394   Ответов в теме 119   Подписчиков на тему 18   Добавили в закладки 0
Опции темы
Старый 20.11.2010, 17:42 Автор темы   1
Корректор
 
Аватар для Virgo_Style
 
Регистрация: 30.08.2010
Последняя активность: Вчера 21:12
Адрес: Москва
Сообщений: 9689
Записей в дневнике: 1
Сказал(а) спасибо: 1036
Поблагодарили: 2716 раз(а) в 1407 сообщениях

По умолчанию Слово о теплоотводе

Перенос тепла осуществляется тремя путями.


Наименее интересный для нас - это излучение . При наших 300-400 градусах по Кельвину этот процесс (интенсивность которого пропорциональна четвертой степени температуры) не оказывает сколько-нибудь заметного влияния. Ну разве что фонарь на солнце и рядом с костром класть не стоит, но это и так ясно.


Перенос тепла теплоотдачей идет в жидкостях и газах. В этой области все очень эмпирически и причудливо, но в нашем случае все в основном сводится к тому, что перенос тепла прямо пропорционален разности температур.


Перенос тепла теплопроводностью, за счет теплового движения молекул - самый интересный для нас. Перенос тепла прямо пропорционален разности температур и обратно пропорционален тепловому сопротивлению. Для плоской стенки тепловое сопротивление равно толщине стенки, деленой на теплопроводность материала. В первом приближении этого достаточно.


Как распределена температура внутри материала?
Вот распределение для плоской стенки, нагреваемой слева


В материале температура линейно падает, температура воздуха непосредственно у стенки примерно равна температуре материала, а затем быстро падает до температуры окружающей среды.

При принудительном обдуве этот пограничный слой будет сдут, более холодный воздух получит доступ к стенке и температура внутри нее "сползет" вниз.
Принудительная конвекция рулит! Если нет теплопроводности, конечно.


Что, если стенка состоит из разных материалов?


Менее теплопроводный материал требует бОльшего температурного напора (перепада температур) для переноса того же количества тепла (а оно у нас, заметим, в установившемся режиме везде одинаково). Т.е., в менее теплопроводном материале температура растет быстрее.
Разумеется, это не повод обдирать анодирование и даже краску - толщины-то несравнимые.


А давайте теперь между гильзой и подложкой диода сделаем проставку из меди с примесью золота и алмазной крошкой! У нее ведь теплопроводность высокая, средняя теплопроводность вырастет.

Ну давайте...


Опаньки... Да, средняя теплопроводность выросла - но выросла и толщина материала, а следовательно - и температурное сопротивление. И температура диода (источника тепла) выросла, а вовсе не упала. Облом.
Тут есть тонкость, о которой в конце.


Дополнительный даже более теплопроводный материал дает ухудшение, что уж говорить о зазорах между модулем типа D26 и тушкой...



Вы любите шоколад? А придется.
С масштабом я тут накосячил, но идея ясна.


И напоследок немного ближе к реальности.

Так распределена температура внутри стенки цилиндрической (слева).


До сих пор мы не учитывали изменение площади - стенка-то плоской была. А в цилиндре все интереснее - площадь боковой поверхности неравномерна по радиусу, поэтому чем ближе к центру - тем бОльший температурный напор нужен для переноса того же количества тепла.

Справа показан эффект оребрения: на небольшом участке мы существенно увеличиваем площадь, и, поскольку это "узкое место", существенно выигрываем.

Наконец, обещанная тонкость.
Типичное устройство гильзы:


И вот в чем штука: любая промежуточная подложка ухудшила бы перенос тепла, если бы оно распространялось в направлении, показанным зачеркнутой стрелкой.
Но ведь оно распространяется вбок, по площадке гильзы до ее стенок! А толщина площадки обычно невелика, соответственно невелика и площадь, через которую передается тепло.
И это в самом узком месте (вспоминаем то, о чем писалось чуть выше, про площадь боковой поверхности цилиндра).

Поэтому, при тонкой площадке и диаметре звезды заметно меньше диаметра площадки, "лишняя" проставка вполне может иметь смысл.

Латунную гильзу одного из фонарей я просто нагрел и залил с обратной (внутренней) стороны припоем, увеличив толщину площадки раза в два. Тоже вариант.
А уж если получится заменить звезду на подлоджку максимально возможного диаметра и заметной толщины - будет совсем хорошо. Но это муторно.



И самое последнее.
Оптимизировать надо там, где плохо, а не там, "где светло". Или красиво.

Банальная фольга из-под шоколадки может сделать больше цельнолитого из какого-нибудь бескислородного золота drop-in'а, если он установлен с тем же зазором, что и обычный.

[Исправлено: Virgo_Style, 20.11.2010 в 18:05]
Virgo_Style вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Поблагодарили: 7 раз(а)
ElectroYarik (13.02.2016), ilyasov1 (15.12.2015), Luceus (05.02.2016), Mihalich (23.01.2012), NoCom (14.02.2016), SERG27 (09.09.2014), yurezz (28.02.2016)
Реклама на форуме.
Разместить рекламу

Новинки светодиодных фонарей



Старый 20.11.2010, 18:47 Автор темы   2
Virgo_Style
Корректор
 
Аватар для Virgo_Style
 
Регистрация: 30.08.2010
Последняя активность: Вчера 21:12
Адрес: Москва
Сообщений: 9689
Записей в дневнике: 1
Сказал(а) спасибо: 1036
Поблагодарили: 2716 раз(а) в 1407 сообщениях

По умолчанию Re: Слово о теплоотводе

И еще один момент.

Доводилось встречать мнение, что главное - отвести тепло от диода, а дальше уж оно как-нибудь само.

В значении "проще" - могу согласиться, в значении "не важно" - нет.
Ну или как вариант - в динамике, но это должен быть довольно специфический вариант использования. Подствольники? Может быть, не знаю.

При длительном же использовании - извините, законы сохранения никто не отменял. Если отводимое от корпуса тепло меньше, чем выделяемое диодом - корпус будет нагреваться, соответственно будет расти температура диода, пока не будет-таки достигнуто равновесие.
Virgo_Style вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Поблагодарили: 1 раз
NoCom (14.02.2016)
Старый 21.11.2010, 11:31 Автор темы   3
Virgo_Style
Корректор
 
Аватар для Virgo_Style
 
Регистрация: 30.08.2010
Последняя активность: Вчера 21:12
Адрес: Москва
Сообщений: 9689
Записей в дневнике: 1
Сказал(а) спасибо: 1036
Поблагодарили: 2716 раз(а) в 1407 сообщениях

По умолчанию Re: Слово о теплоотводе

Собственно формулы:

Излучение q = εσT^4, где ε - степень черноты (теория считается для абсолютно черного тела, а это "коэффициент неидеальности", так сказать), σ - постоянная.
подробнее и еще здесь.

Теплоотдача: q=a(T2-T1), где a - коэффициент, определяемый по очень эмпирическим формулам и зависящий от уймы вещей.

Теплопроводность (в интегральной форме) q=l*(T2-T1)/h, где l -к-т теплопроводности, h - толщина стенки.


Это для удельных потоков тепла [Вт/м2], чтобы получить тепловой поток - множим на площадь: Q=q*F. Тепловой поток в установившихся режимах для нас величина постоянная.
Virgo_Style вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 21.11.2010, 14:13   4
ites
Ветеран Фонарёвки
 
Аватар для ites
 
Регистрация: 28.10.2010
Последняя активность: 15.11.2018 15:35
Адрес: Германия
Сообщений: 1192
Записей в дневнике: 1
Сказал(а) спасибо: 27
Поблагодарили: 115 раз(а) в 50 сообщениях

По умолчанию Re: Слово о теплоотводе

Это всё очень классный конетент, здорово! Но хотелось бы рассмотреть ещё один случай: теплопроводность боковых стенок. Т.е. в случе, где нарисована "тонкость", хотелось бы понять как расчитывать длину боковых стенок, толщину, увидеть примеры, рассмотреть случай с рёбрами. Просто цены не было бы.
ites вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 21.11.2010, 15:54 Автор темы   5
Virgo_Style
Корректор
 
Аватар для Virgo_Style
 
Регистрация: 30.08.2010
Последняя активность: Вчера 21:12
Адрес: Москва
Сообщений: 9689
Записей в дневнике: 1
Сказал(а) спасибо: 1036
Поблагодарили: 2716 раз(а) в 1407 сообщениях

По умолчанию Re: Слово о теплоотводе

Мне бы тоже хотелось бы его рассмотреть... :-)))

В общем виде такое едва ли решается.

А численно - я бы делал как-то так...

Берем разрез фонаря и бьем его на элементарные "псевдокубики"-объемчики, чем больше - тем лучше. Задаемся углом, пусть это будет 1 градус, и считаем площади поверхностей объемчиков (не забывая, что при увеличении радиуса увеличится и площадь, это ведь не настоящие кубики, а вот такая фиговина как на рисунке внизу)

Как-то в таком ключе:
Нажмите на изображение для увеличения
Название: задача.jpg
Просмотров: 4502
Размер:	58.6 Кб
ID:	3120
Tx-температуры кубиков, Qx - получаемое/отдаваемое кубиками тепло, Fxx - площади поверхностей. Это я упрощенно нарисовал, ведь сверху-снизу тоже есть кубики.

Тот кубик, где сидит диод, получит от него тепло, равное (общее тепло, выделяемое диодом)/360 (у нас ведь шаг в один градус, поэтому 360).

Задаемся температурами "кубиков". Ну например, в первом приближении допустим, что это равномерное распределение.

И считаем, какую теплоту каждый кубик получит и какую отдаст.
простая теплопроводность Q=F*l*(deltaT), как уже говорилось.
Если сумма полученного/отданного тепла не равна нулю - кубик нагреется на deltaT=суммаQ/(теплоемкость*масса кубика).

Ну и повторяем расчет с новыми температурами, пока температуры не перестанут меняться. Через каждый "вертикальный слой" кубиков в этот момент должно проходить одинаковое количество тепла.

И вот в этот светлый момент мы получим картину температурного поля в фонаре.


Вероятно (вероятно) для решения таких задач есть специальные пакеты ПО.
А может и нет.
Virgo_Style вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 22.11.2010, 00:28   6
ites
Ветеран Фонарёвки
 
Аватар для ites
 
Регистрация: 28.10.2010
Последняя активность: 15.11.2018 15:35
Адрес: Германия
Сообщений: 1192
Записей в дневнике: 1
Сказал(а) спасибо: 27
Поблагодарили: 115 раз(а) в 50 сообщениях

По умолчанию Re: Слово о теплоотводе

Прежде чем тепло дойдёт до стенок фонаря, надо расчитать как распространится тепло по поверхности пилюли от диода до стенок. Мне что-то сразу так не очевидно как оно распространяется от центра к краю.
ites вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 22.11.2010, 01:16 Автор темы   7
Virgo_Style
Корректор
 
Аватар для Virgo_Style
 
Регистрация: 30.08.2010
Последняя активность: Вчера 21:12
Адрес: Москва
Сообщений: 9689
Записей в дневнике: 1
Сказал(а) спасибо: 1036
Поблагодарили: 2716 раз(а) в 1407 сообщениях

По умолчанию Re: Слово о теплоотводе

А какие еще есть варианты?


Вот в центре сидит диод, выделяет тепло. Куда ему деваться? Вниз? Ну вообще да, через воздух в сторону драйвера, есть такое дело. Но это копейки.

Вверх? Через изолятор на рефлектор (если повезло) или вообще через воздух на стекло и рефлектор? Обратно мизер, особенно во втором случае.

Ну и что у нас остается? Только вбок, а это сначала звезда, а потом площадка гильзы.
Virgo_Style вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 22.11.2010, 02:23   8
ites
Ветеран Фонарёвки
 
Аватар для ites
 
Регистрация: 28.10.2010
Последняя активность: 15.11.2018 15:35
Адрес: Германия
Сообщений: 1192
Записей в дневнике: 1
Сказал(а) спасибо: 27
Поблагодарили: 115 раз(а) в 50 сообщениях

По умолчанию Re: Слово о теплоотводе

Цитата:
Посмотреть сообщение Сообщение от Virgo_Style :
Ну и что у нас остается? Только вбок, а это сначала звезда, а потом площадка гильзы.
Я говорю конкретно о распределении тепла по полщадке гильзы. Тепло распространяется не совсем линейно как у тебя нарисовано. (опираясь на картинки из "Как распределена температура внутри материала?")
ites вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 22.11.2010, 10:45 Автор темы   9
Virgo_Style
Корректор
 
Аватар для Virgo_Style
 
Регистрация: 30.08.2010
Последняя активность: Вчера 21:12
Адрес: Москва
Сообщений: 9689
Записей в дневнике: 1
Сказал(а) спасибо: 1036
Поблагодарили: 2716 раз(а) в 1407 сообщениях

По умолчанию Re: Слово о теплоотводе

А как?
Virgo_Style вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Старый 22.11.2010, 11:16 Автор темы   10
Virgo_Style
Корректор
 
Аватар для Virgo_Style
 
Регистрация: 30.08.2010
Последняя активность: Вчера 21:12
Адрес: Москва
Сообщений: 9689
Записей в дневнике: 1
Сказал(а) спасибо: 1036
Поблагодарили: 2716 раз(а) в 1407 сообщениях

По умолчанию Re: Слово о теплоотводе

Поделюсь парой небольших хитростей

Нажмите на изображение для увеличения
Название: приемы.gif
Просмотров: 4446
Размер:	15.1 Кб
ID:	3157

О (2) я уже писал - это припой, которым залита гильза изнутри. Тут два момента - надо не залить отверстия под провода и не стоит увлекаться, а то для драйвера места не останется :-)

(1) вряд ли вызовет существенный эффект, но все лучше, чем ничего - кольцо между рефлектором и гильзой передает тепло на рефлектор (а также, при необходимости, позволит подправить фокусировку).
Использовал в клоне Raidfire Spear - там такой раскрасивый рефлектор с оребрением и окнами в корпусе, который реально висит в воздухе и тепла почти не получает.
Но надо сказать, что существенного эффекта от этого я не заметил.
Virgo_Style вне форума   Ответить с цитированием Вверх
Поблагодарили: 1 раз
Luceus (05.02.2016)
Ответ  Создать новую тему

Опции темы

Похожие темы
Тема Автор Раздел Ответов Последнее сообщение
"О маленьком клоне замолвите слово" или мини-обзор фонарика Ultrafire WF-610 havoc Потребительские обзоры и тесты фонарей 28 31.10.2014 22:51
Как прятать ссылку под слово или картинку SML О работе сайта и форума 9 01.02.2014 17:04
Новое слово в DIY фонарикостроении. Gudini Общие обсуждения фонарей 5 08.02.2013 18:27
Нужно слово знатоков =) dr.devil Выбор фонарей 16 14.01.2013 22:51
Слово о ножемании Hanif Ножи, мультитулы и оружие 3 22.03.2011 20:54

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход


 


Текущее время: 06:13. Часовой пояс GMT +3.
Даты в формате dd.mm.yyyy.
(По умолчанию форум работает по московскому времени.)


Powered by vBulletin® 3.8.x
Copyright ©2000 - 2014, vBulletin Solutions, Inc. Перевод: zCarot


FONAREVKA.RU - хоббийный проект, сообщество энтузиастов, для которых область фонаростроения (в частности фонарики, компоненты, зарядные устройства, источники питания и т.д.), это исключительно хобби и общение "по интересам".

Проект FONAREVKA.RU - не ведет торговую деятельность и не оказывает иных услуг, где существует коммерческая составляющая. Исключение составляют предоставление на нашей площадке рекламных мест для баннерной рекламы (без каких-либо привилегий для самого рекламодателя) и поддержка в рамках разумного мелкосерийных производителей и кастомщиков, для которых разработки, это в первую очередь многолетнее хобби.

Проект FONAREVKA.RU - не имеет никакого отношения к созвучным магазинам или доменам в других доменных зонах.

Все наши проекты, созданные в рамках основного проекта FONAREVKA.RU размещаются исключительно на поддоменах домена Fonarevka.ru

Список наших проектов:

Официальная база тестов и сравнения фонарей: Fonarevka.ru
Форум о фонарях и светотехнике: Forum.fonarevka.ru
Форум о лазерах и лазерной технике: Lasers.fonarevka.ru
База отзывов о товарах с DX и т.п.: Dxreviews.fonarevka.ru
Калькулятор светового потока: Ledcalc.fonarevka.ru
База тестов и сравнения фонарей от наших коллег: 3rdparty.fonarevka.ru
Глоссарий Фонарёвщика: Glossary.fonarevka.ru

vBulletin Optimisation provided by vB Optimise (Pro) - vBulletin Mods & Addons Copyright © 2019 DragonByte Technologies Ltd.

Copyright ©2007 - 2018, FONAREVKA.RU.

Если Вы не являетесь правообладателем того или иного контента размещенного на форуме (фото/видео/текст),
то при любом использовании материалов форума необходимо получить письменное разрешение
на использование того или иного материала у администрации форума.

При использовании материалов форума ссылка на forum.fonarevka.ru обязательна.

Рейтинг@Mail.ru




Время генерации страницы 0.34537 секунды с 24 запросами