Электр аппараттары «Федералдық білім беруді дамыту институты»

58
q
= 
λ
Q
= 
λ
кв
λ
t1
t2
– 
Т
=
кв
кв
сəйкесінше сəуле шығаратын бетінің жəне қоршаған ортаның абсолютті 
температурасы.
Тəжірибелі деректерге сəйкес абсолютты қара зат үшін αлч = = 5,65
·
10-8 Вт/(К4- м2). Шынайы заттардың беттері үшін, мысалы, оқшаула- 
мамен лакталған шойын жəне болат беттері үшін αлч 3-10 %-ға азаяды.
Тəжірибелік мақсаттар үшін (3.9) өрнегін түрлендіруге болады:
Т
4 
– 
Т
4
= (
Т
– 
Т
)(
Т 
3
+ 
Т 
2
Т
+ 
Т Т 
2
+ 
Т 
3
). 
(3.10)
t1А
t2А
t1А
t2А
t1А
t1А
t2А
t1А
t2А
t2А
Электр аппараттары үшін 
Т
t1А
= 273 + 
Т
жəне 
Т
t2А
= 273 + 
Т
үлкен
емес шектерде өзгереді, сондықтан (3.10) өрнегінің оң жағындағы екін-
ші көбейткіш салыстырмалы аз өзгереді. Бірінші көбейткіш 
Т
t1А
t2А
θ қоршаған ортаның температурасынан зат температурасының артуын
көрсетеді. Сондықтан (3.9) формуланы келесі түрде жазуға болады:
q
= λ
θ, 
(3.11)
лч 
лч
мұндағы λлч — 1 К температураның артуы кезінде бетінің бірлігі- 
нен уақыт бірлігіне сəуле шығаратын жылу мөлшеріне тең сəуле шыға- 
рудың түрлендірілген коэффициенті (орта есеппен электр аппараттары 
үшін λлч = 6 Вт/(К- м2)).
Уақыт бірлігіндегі S бетінен сəуле шығаратын жылудың толық мөл- 
шері,
Q
= λ
S
θ. 
(3.12)
лч 
лч
Қыздырылған затпен жанасатын сұйық немесе газ бөлшектері қы- 
здырылады, жеңіл болады жəне осының салдарынан өз орнын өз кезе- 
гінде жоғарыға көтерілген əлі қыздырылмаған басқа бөлшектерге беріп 
жоғары көтеріледі. Бұл құбылыс арнайы əдістермен, мысалы вентиля- 
тор көмегімен ауамен салқындатылатын беттерін үрлеу жолымен құры- 
латын табиғи конвекция деп аталады.
Алдымен табиғи конвекцияны қарастырамыз. Бет бірлігінен уақыт 
бірлігіне конвекциямен бұрылатын жылу мөлшері
ал бетінің ауданымен 
S 
—
кв 
кв
θ, 
(3.13)
кв 
кв
Sθ, 
(3.14)
мұндағы λ
—
1 К-ға температураны арттыру кезінде бет бірлігінен
уақыт бірлігіне бұрылатын жылу мөлшеріне тең конвекциямен жылу 
беру; θ — қоршаған орта температурасынан салқындатылатын беттері 
температурасының артуы. Көріп отырғанымыздай, (3.13) жəне (314) 
формулалары сəйкесінше (3.11) жəне (3.12) формулаларына ұқсас.
шамасы салқындатылатын бетінің мөлшеріне жəне пішініне,
оның күйіне жəне т.б. тəуелді. Ауа конвекциясы жағдайында электр ап-
параттары үшін орта есеппен λ
= 8 Вт/(К- м
2
) деп қабылдауға болады.

59
л-к
= λ
+ λ
λ
B
B
B
лч
.
кв
кв
кв
кв
Трансформаторлық майда конвекциямен жылу берілісі (трансфор- 
матор орамынан) ауаға қарағанда 15-20 есе қарқындырақ жүзеге асы- 
рылады.
(3.12) жəне (3.14) формуласына сəйкес сəуле шығару жəне конвек- 
ция жолымен бетінен берілетін жылу мөлшері
Q 
= λ
S 
θ, 
(3.15)
мұндағы λ
л-к
Ауа үшін орта есеппен λ
л-к
= 14 Вт/(К- м
2
).
(3.12), (3.14) жəне (3.15) қатынастары жасанды конвекция болмаған
жағдайда, мысалы трансформатор багының үрленбейтін бетінде темпе- 
ратураның артуын есептеу үшін қолданылады.
Түрлі беттері үшін сəуле шығарумен жəне конвекциямен жылу тара- 
ту шарттары электр аппараттарында əр түрлі. Заманауи желдетілетін ап- 
параттарда жасанды конвекция жолымен жылуды бұру сəуле шығарып 
жылу бөлуге басым болуы соншалықты, соңғысы əдетте ескерілмейді.
Жылуды қарқынды бұру үшін əдетте электр аппараттарының ішкі, 
ал кейде сыртқы беттерін ауамен үрлеу қолданылады.
Жасанды конвекция кезінде жылу берілісін күшейту үрлеудің бір- 
келкілігіне, үрленетін беттерінің пішініне жəне т.б, байланысты түрлі 
дəрежеде өтеді. Осы мəселені зерттеу электр аппараттарының жəне 
оның бөліктерінің құрылымдық алуан түрлілігімен, сондай-ақ аппарат- 
тың ішкі жолақтары мен каналдарында аэродинамикалық құбылыстар- 
дың қиындығымен күрделенеді.
Тəжірибелер табиғи конвекция жағдайында үрленетін бетінен жылу 
берілісінің коэффициенті үшін жуық эмпирлік формуланы пайдалануға 
болатынын көрсетеді
= λ'
(1+
C 
√
v
), 
(3.16)
мұндағы λ'
—
жылу беру коэффициенті; 
C
—
ауамен бетін үрлеу-
дің біркелкілік дəрежесіне байланысты эмпирлік коэффи¬циент; 
v 
— 
салқындатылатын бетіне қатысты ауа қозғалысының жылдамдығы.
Если, мысалы, 
v 
= 25 м/с жəне 
C
= 1,3 болса, онда (3.16) формула-
сына сəйкес жылу берілісі 7,5 есе ұлғаяды жəне 60 Вт/(К- м
2
) құрайды.

жүктеу 8,21 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: