Поиск по сайту
Начало >> Книги >> Архивы >> Основы теории электрических аппаратов

Отвод тепла от нагретых тел - Основы теории электрических аппаратов

Оглавление
Основы теории электрических аппаратов
Процессы нагревания электрических аппаратов
Нагревание проводников переменным током
Отвод тепла от нагретых тел
Конвекция
Теплоотвод при вынужденном движении жидкости
Теплопередача через жидкостные прослойки
Моделирование нагревания аппаратов, нагревание нетоковедущих частей аппаратов
Нагревание катушек электрических аппаратов
Понятие о термической устойчивости аппаратов
Нагревание контактов
Сваривание контактов
Износостойкость контактов
Неразмыкаемые контактные соединения
Нагревание неразмыкаемых контактных соединении при коротких замыканиях
Водяное охлаждение контактов
Сведения о физических характеристиках электрической дуги
Процессы на электродах дуги
Процессы ионизации в стволе дуги
Энергетический баланс дуги
Дуга переменного тока
Способы гашения дуги постоянного тока в аппаратах низкого напряжения
Гашение дуги в аппаратах постоянного тока высокого напряжения
Гашение дуги в выключателях переменного тока
Отключение малых индуктивных и емкостных токов в выключателях переменного тока
Отключение высокочастотных цепей в выключателях переменного тока
Применение дуги в автоматах гашения поля
Гашение дуги в выключателях переменного токая
Изоляция аппаратов высокого напряжения
Конструктивные промежутки изоляции аппаратов высокого напряжения
Бумажно-масляная изоляция
Основные типы изоляторов
Сухоразрядное напряжение изоляторов
Применение экранов в изоляции
Мокроразрядное напряжение изоляторов
Работа изоляции в районах с загрязненной атмосферой
Литература

Г лава II
ОТВОД ТЕПЛА ОТ НАГРЕТЫХ ТЕЛ

§ 11.1. ОСНОВНЫЕ ПРОЦЕССЫ ОТВОДА ТЕПЛА ОТ НАГРЕТЫХ ТЕЛ

Отвод тепла от нагретых тел может происходить путем теплопроводности, конвекции и теплового излучения. В отдельных случаях тепло от целого аппарата или от отдельных его частей отводится за счет совокупности двух или трех видов теплообмена; этот процесс называется сложным теплообменом.
Теплопроводность в твердых телах осуществляется передачей тепла от более нагретых частей к менее нагретым. Аналогично идет процесс распространения тепла путем теплопроводности в жидкостях. В металлах в передаче тепла принимают участие свободные электроны, что ускоряет процесс. В газах теплопроводность осуществляется с помощью диффузии молекул.
Конвекцией тепло передается благодаря движению частиц газа или жидкости около нагретого тела. Соприкасаясь с нагретым телом, эти частицы воспринимают от него тепло за счет своей теплоемкости и при дальнейшем движении отдают его более холодным частицам в окружающем пространстве. Передача тепла излучением осуществляется путем распространения от нагретого тела энергии (тепла) в виде только тепловых или тепловых и световых волн, поглощающихся окружающими предметами.
Отдельные виды теплоотвода редко наблюдаются обособленно. В большинстве случаев приходится иметь дело со сложным теплоотводом. Расчет нагревания при этом очень труден и не всегда выполним при настоящем уровне знаний. Поэтому задачу расчета нагревания аппаратов часто приходится решать приближенными методами. Широко распространен расчет теплоотвода от аппаратов с помощью формулы Ньютона:

где k — коэффициент теплоотвода; F — поверхность охлаждения тела.
Коэффициент k зависит от температур поверхности тела и окружающей среды, формы тела и других факторов. В приближенных расчетах его считают постоянной величиной, что, строго говоря, неверно.
Основными процессами теплоотвода от аппаратов являются отвод тепла посредством конвекции и излучения, а в отдельных случаях — посредством теплопроводности. Как будет показано далее, коэффициент теплоотвода путем конвекции может быть выражен равенством:
где k1— коэффициент, зависящий от свойства среды и формы тела;
τ — превышение температуры; η — показатель, изменяющийся в пределах 0-:-0.33.
Коэффициент теплоотвода посредством излучения

где — коэффициент, зависящий от формы и состояния поверхности тела и его расположения относительно окружающих предметов, Т и Т0— абсолютная температура тела и окружающих тел.
Суммарный коэффициент теплоотвода при отсутствии влияния теплопроводности k = kK+ kи. Очевидно, что он является очень сложной функцией температуры.

Рис.III.1 Зависимость коэффициента суммарного теплоотвода с поверхности проводников разных размеров от превышения их температуры

Поэтому только при небольших пределах изменения температуры можно считать без большой погрешности k const. Поясним сказанное.
Па рис. 11.1 показана зависимость суммарного коэффициента теплоотвода от превышения температуры и определяющего размера охлаждаемого тела (понятие об определяющем размере дано в § II.6). Из рисунка видно, что, например, при изменении превышения температуры от 30° до 60° коэффициент теплоотвода изменяется на 20%. При изменении определяющего размера от 1 до 10 см коэффициент теплоотвода падает приблизительно на 30%. Поэтому пользоваться формулой Ньютона и считать коэффициент теплоотвода величиной постоянной можно только при небольших пределах изменения температуры. При определении величины коэффициента теплоотвода необходимо принимать во внимание определяющий размер охлаждаемого тела.



 
« Основные направления развития низковольтного аппаратостроения   Охлаждающие устройства масляных трансформаторов »
Карта сайта + все метки | Контакты
© Электроэнергетика При перепечатке и цитировании активная гиперссылка на сайт обязательна.