Отдачи тепла с наружной поверхности

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ (ЖИДКОСТИ, ГАЗУ)

В электротехнической практике весьма часто приходится рассчитывать превышение температуры наружной поверхности относительно температуры жидкой или газообразной среды, омываю­щей нагретую поверхность. В этих случаях оказывается весьма удобной широко известная формула Ньютона

, (6.25)

здесь Р– мощность, отда­ваемая конвекцией и лучеиспусканием окружающей среде, Вт;

S- нагретая поверх­ность, м²;

– температура поверхности, °С;

–температура ок­ружающей среды

– коэффициент теп­лоотдачи, учитывающий в общем случае отдачу тепла конвекцией и лучеиспусканием, вт/м² -град. Коэффициент теплоотдачи численно равен мощности,

отдаваемой нагретой поверхностью1м² окружающей среде при

разности температур между κ_tо нагретой поверхностью и окружающей средой, равной 1^оС.

Р= k _то 1м² · 1^оС. (6.26)

В соответствии с отмеченными факторами, от которых зависит отдача тепла конвекцией и лучеиспусканием, следует подчеркнуть, что коэффициент теплоотдачи зависит от физических постоянных (удельного веса, теплопроводности, вязкости, теплоемкости), жидкой или газообразной среды, воспринимающей тепло от нагре­того тела, или наоборот, отдающей тепло твердому телу, от формы и расположения тела в жидкой или газообраз­ной среде, от состояния поверхностей и т. д.

Практический интерес представляет расчет нагрева катушек электрических аппаратов. На основе большого количества опытов, проведенных с различными цилиндрическими катушками, можно предложить следующие приблизительные выражения для опреде­ления коэффициента теплоотдачи:

для случая, когда теплоотдающая поверхность катушек лежит в пределах 1,0<S_k<100см² формула для коэффициента теплоотдачи имеет вид

(6.27)

для случаев, когда 100<S_k<500см.

(6.28)

Формула может быть представлена в ином виде:

, (6.29)

и формально имеет такой же вид, как и формула закона Ома для электрического тока. Поэтому знаменатель в этой формуле

часто называют сопротивлением тепловому потоку при переходе от поверхности S к окружающей среде, при этом имеется в виду, что превышение температуры не изменяется во времени.