![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Отдача теплоты нагретым телом, коэффициент теплообмена
Отдача теплоты нагретым телом Различают три вида передачи теплоты от более нагретого тела к менее нагретому. а). Теплопроводность – процесс передачи пепла от одного тела к другому (частицы тела), когда они соприкасаются друг с другом. (λ – коэффициент теплопроводности).
б). Конвекция – процесс передачи тепла путем перемещения частиц жидкости или газа. Естественная конвекция – движение газа за счет разности плотностей нагретого и холодного газа. Искусственная – за счет насосов, вентиляторов. (k К – коэффициент теплоотдачи конвекцией). Например, коэффициент теплоотдачи конвекцией горизонтально расположенного проводника диаметром d = (10 – 80) мм
где θ 2 – температура проводника, θ 1 – температура окружающей среды. в). Тепловое излучение – отдача тепла путем излучения электромагнитых колебаний (ультрафиолетовых, световых и инфракрасных лучей) – это лучеиспускание или радиация. (k Л – коэффициент излучения). Для практических расчетов вводят понятие единого коэффициента теплообмена (теплоотдачи) k Т, Вт/м2· 0С, так как трудно определить долю каждого вида передачи теплоты. Этот коэффициент имеется в справочниках, приводится в виде выражения, зависящего от температуры. Он показывает сколько Вт отдаётся с одного м2 боковой поверхности проводника или электрического аппарата в окружающую среду при разности температур аппарата и среды в 1, 0 0С.
2.3 Нагрев и охлаждение однородного проводника по времени: уравнение теплового баланса, нагрев и расчет сечения при продолжительном режиме с постоянной нагрузкой, выбор сечения по таблицам ПУЭ
Уравнение теплового баланса проводника с током
где θ – температура проводника, θ 0 – температура окружающей среды. Введём обозначение превышения температуры
тогда уравнение теплового баланса
Формулу теплового потока Различают девять режимов нагрева проводников и электрических аппаратов. Рассмотрим четыре основных режима нагрева. Нагрев и расчет сечения при продолжительном режиме с постоянной нагрузкой Ток во времени не изменяется I = const, прошло достаточное время t = ∞ и проводник нагрелся до установившейся температуры τ У, тогда уравнении теплового баланса
откуда найдём установившуюся температуру
Рассмотрим проводник круглого сечения, задана его допустимая температура нагрева θ = θ Н, которая определяется материалом изоляции. Требуется определить диаметр проводника d. Найдём составляющие выражения (11)
Боковая поверхность проводника Подставим составляющие в (11) Из последнего выражения найдём
Таким образом, зная допустимую температуру нагрева и температуру окружающей среды, можно найти диаметр провода. Выбор сечения по таблицам ПУЭ В практических случаях проводники выбирают по таблицам ПУЭ. В ПУЭ приводятся таблицы, в заголовке которых указывается тип проводника (кабель, шнур, провод, и др.), материал проводника (медь, алюминий), тип изоляции (резина, хлорвинил и др.). По этим данным в начале выбирается соответствующая таблица, где приводятся длительно допустимые токи для соответствующих сечений при различных способах прокладки (два провода в одной трубе, в земле и др.), при этом гарантированно проводник не будет нагреваться сверх допустимой температуры. Основное условие выбора I ДД ≥ I РН. (13) Длительно допустимый ток проводника должен быть больше или равен расчётному току нагрузки. Выбор называют: по нагреву или по длительно допустимому току.
|