КОНВЕКТИВНЫЙ ТЕПЛООБМЕН

Горизонтально расположенный неизолированный электропровод диаметром d и длиной L охлаждается воздухом, температура которого равна t_f. Определить коэффициент теплоотдачи от поверхности провода к воздуху, тепловой поток и допустимую силу тока в электропроводе. Температура провода по условиям пожарной безопасности не должна превышать t_w.

Задачу решить для двух случаев:

· воздух неподвижен;

· поток воздуха обдувает провод со скоростью потока w, а угол ата-ки потока составляет y.

Результаты расчета представить в виде таблицы 4.

Таблица 1

Исходные данные для расчета

Таблица 2

Исходные данные для расчета

Таблица 3

Исходные данные для расчета

Примечание: С – сталь (r=1,2 10^-7 Ом×м); А – алюминий (r=2,5 10^-8Ом×м); М – медь (r= 1,7 10^-8 Ом×м).

Таблица 4

Результаты расчета

Параметры	Обозначение	Единица измерения	Значение величины
Коэффициент теплоотдачи от провода к неподвижному воздуху
Тепловой поток от поверхности электропровода к неподвижному воздуху
Допустимая сила тока I1
Коэффициент теплоотдачи от провода к потоку воздуха
Тепловой поток от поверхности электропровода к потоку воздуха
Допустимая сила тока I2
Отношение токов

ПОЯСНЕНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАНИЯ № 3

Теплоотдача при свободной конвекции

Свободная (естественная) конвекцияжидкости возникает вследствие разности плотностей нагретых и холодных частиц жидкости и определяется физическими свойствами жидкости, ее объемом и разностями температур нагретых и холодных частиц.

Различают свободную (естественную) конвекцию двух видов:

· свободную конвекцию в неограниченном пространстве;

· свободную конвекцию в узких прослойках (в ограниченном пространстве).