Установившийся режим нагрева

Способы передачи тепла внутри нагретых тел и с их поверхности

Различают три вида передачи тепла: теплопроводность, конвекцию и тепловое излучение.

Теплопроводность – процесс распространения тепла между непосредственно соприкасающимися частицами, обусловленный тепловым движением молекул или атомов вещества, а в металлах свободных электронов.

Конвенция - процесс переноса тепла связанный с перемещением микрообъемов нагретого газа или жидкости (естественная и искусственная).

Лучеиспускание - процесс отдачи части тепла нагретого тела в окружающее пространство, путем излучения электромагнитных колебаний (ультрафиолетовых, световых и инфракрасных лучей).

Процесс нагрева считается установившимся, если с течением времени температура аппарата и его частей не изменяется.

а) Расчёт сечения неизолированного проводника. Сопротивление круглого проводника

где:

ρ. - удельное сопротивление материала при 0°С;

d - диаметр проводника;

l - его длина;

α - температурный коэффициент сопротивления;

- допустимая температура в номинальном режиме.

,

где - удельный обобщенный коэффициент теплоотдачи.

Выбирая диаметр с некоторым запасом, рассчитываем коэффициент добавочных потерь и окончательную проверку

для проводников прямоугольного сечения (шин)

где а и b - стороны сечения.

Из конструктивных соображений и из условий механической прочности задаются соотношением (в пределах 3 – 10) и

Определив затем а, находяти проводят проверку с учетом этого коэффициента.

б) Нагрев изолированных токоведущих частей. Результирующее тепловое сопротивление

где:

- температура поверхности проводника;

- температура окружающей среды;

- тепловой поток в единицу времени через боковую поверхность;

- тепловое сопротивление изоляции;

- тепловое сопротивление перехода от наружной стенки к окружающей среде;

D - диаметр изоляции;

λ - удельная теплопроводность изоляционного материала.

в) Нагрев катушек.

,

где - превышение температуры (тах. значение).

,

где:

- мощность потерь в единице объема катушки;

- внутренний радиус катушки;

- внешний радиус катушки;

- высота катушки;

- средний радиус.

Максимальная температура провода

Дата добавления: 2014-01-04