基于液體式高功率微波衰減器溫控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)
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2．2 平均溫差的計算
對于順流式或逆流式換熱器，其平均溫差均可由式(2)計算
平均溫差的計算就要根據(jù)衰減量以及工作的頻點進(jìn)行選擇，這就需要在計算換熱器面積的時候需要考慮到最極端的工作情況。在此將冷流體(自來水)的溫度設(shè)為25～35℃將熱流體的溫度設(shè)為40～60℃。此時的平均溫差為15．4℃。
2．3 換熱系數(shù)的選擇
根據(jù)換熱方程：
式(3)中的系數(shù)1／kA為熱阻，其與多種因素有聯(lián)系，包括傳熱面的結(jié)構(gòu)型式和大小、流體的種類及流動狀況等。由于螺旋板式換熱器的換熱面的平壁和管壁較薄，所以有下面公式：
式中：a0、a1——分別為管外側(cè)和管內(nèi)側(cè)流體的傳熱系數(shù)；
r0、r1——分別為管外側(cè)和管內(nèi)側(cè)流體的污垢熱阻；
rw——以平均傳熱面積為基準(zhǔn)的壁面熱阻；
螺旋板式換熱器的材料選擇不銹鋼，且冷流體和熱流體分別選擇自來水和衰減液，此兩種介質(zhì)的傳熱效率都很高，所以r0、r1、rw可以忽略不計，此時有：
由(5)可知，k值比a0、a1都小，而且k值接近于a0和a1中較小者。但是換熱器中的冷流體和熱流體的傳熱系數(shù)隨著環(huán)境的條件在不斷變化，如雜質(zhì)、流速、溫度、污垢等，所以在實際的計算中可以根據(jù)廠家或資料上提供經(jīng)驗值進(jìn)行選擇。本設(shè)計中采用的是水與電解液進(jìn)行對流換熱，則根據(jù)資料中提供的數(shù)據(jù)，可以換熱系數(shù)為1270w／m2K。
2．4 換熱面積的計算
根據(jù)上述已經(jīng)確定的換熱方程中的傳熱系數(shù)、平均溫差兩個參數(shù)，再根據(jù)微波衰減器所工作的最大功率即可計算出換熱器的換熱面積其實不足1m2。考慮到加工的工藝的難易程度、成本以及環(huán)境多樣化的影響，所以將其擴(kuò)大到3m2。這個面積的換熱器最多可以使微波衰減器承受平均功率為50kW的衰減作用。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/161624.htm
圖3所示為螺旋板式換熱器實物。這個螺旋板式換熱器的體積很小，只有50x50x50cm3，但是換熱量很大，安裝方便，能夠滿足高功率微波衰減器散熱的需要。
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