Естественная механическая

Естественная конвекция:

Перенос теплоты конвекцией связан с движением жидкой или газообразной среды, соприкасающейся с твердым телом (элементом конструкции). Тепловая энергия передается при конвекции как между твердым телом и средой, так и в самой среде. Конвекция называется естественной, если она осуществляется при свободном движении среды за счет разности плотностей холодной и горячей ее областей, и принудительной, если движение среды происходит за счет внешних сил (вентилятора, насоса).В невесомости естественная конвекция отсутствует. Конвекционный теплообмен может быть усилен поглощением теплоты при испарении (парообразовании). Передача теплоты с помощью конвекции подчиняется закону Ньютона — Рихмана: PKB = aSAT, где Ркв — мощность теплового потока, Вт, переносимого при конвективном теплообмене газом или жидкостью в окружающую среду или из окружающей среды; а — коэффициент теплоотдачи конвекцией от компонента к окружающей среде, Вт/(м2-К); S—площадь поверхности теплоотдачи, м2; А Г—перегрев поверхности относительно окружающей среды или среды относительно поверхности, К.

Для защиты от влаги платы и места паек покрываются лаком, дискретные компоненты имеют корпусированную защиту или обволакиваются компаундами. Охлаждение осуществляется за счет естественной конвекции или принудительно с применением встроенных вентиляторов. Естественная конвекция усиливается при использовании радиаторов.

Материал Тип корпуса Число выводов Естественная конвекция Принудительный обдув

1) нагретый воздух поднимается вверх, омывает стенки кожуха, охлаждается о них и опускается вниз. Охлажденный воздух снизу поступает в пространство, содержащее элементы, выделяющие теплоту (естественная конвекция);

Однако движение жидкости может происходить и без внешней побудительной силы, а за счет разности плотностей, возникающей вследствие разности температур в жидкости. Такое движение, например, возникает в помещении около нагретой батареи отопления или в сосуде с водой, подогреваемой снизу. Это движение жидкости называется свободным (естественная конвекция). Скорость движения жидкости при этом определяется величиной разности температур между жидкостью и стенкой; само же движение по своему характеру может быть как ламинарным, так и турбулентным.

Трудности при использовании этой формулы заключаются в том, что коэффициент теплоотдачи kT в общем случае зависит от температуры поверхности тела, е х> геометрической формы и размеров, от температуры среды, ее свойств, способа конвективного теплообмена (вынужденная или естественная конвекция), а также от других факторов.

торая наиболее сильно нагрета. Поэтому естественная конвекция в лунке жидкого металла в вертикальном направлении происходить не может. Интенсивного движения жидкого металла по всему объему жидкой ванны можно достичь только за счет электромагнитного перемешивания, в частности при помощи соленоида, окружающего кристаллизатор.

Трансформаторы мощностью до SH = 20 яВ-А имеют гладкие баки. Внутри бака возникает естественная конвекция маела: масло возле обмоток и магнитопровода нагревается и поднимается вверх, а у стенок бака охлаждается и опускается вниз. Стенка бака отдает тепло- в окружающую среду путем лучеиспускания и конвекции воздуха. Наибольшая допустимая температура масла в верхних слоях 95° С.

Чтобы избежать возможных недоразумений, вероятно, необходимо дать более реальную оценку конвективной составляющей эффективного коэффициента теплопроводности неподвижного (плотного) слоя, по крайней мере для системы твердые частицы — газ. Газовые промежутки между частицами для теплопроводности не благо, а зло, и чем они больше, тем хуже. Возникающая естественная конвекция не спасает положения. Принято считать, что при средней порозности ео = 0,4 эффективный коэффициент теплопроводности неподвижной засыпки примерно равен 14 К газа, т. е. если газ — воздух, то эта цифра близка к 0,3 Вт/(м-К) при нормальных комнатных условиях. Что же касается вынужденной конвекции, т. е. если плотный слой продувать газом при Re>20, то ее вклад может быть существенным.

В этом «повинны» два явления: в какой-то мере молекулярная диффузия, обусловленная стремлением вещества (в данном случае кислорода) к выравниванию концентрации во всем объеме, и естественная конвекция, благодаря которой холодный воздух вытесняет горячие продукты горения.

Естественная механическая характеристика двигателя приведена на 9.26 (характеристика 1).

— двигателя естественная механическая 372 — 374

Если считать магнитный поток Ф неизменным, то согласно (13.9) естественная механическая характеристика двигателя с параллельным возбуждением п(МВ ) изображается прямой линией, слегка наклоненной в сторону оси абсцисс ( 13.37). При изменении нагрузки на валу двигателя от холостого хода до номинальной частоты вращения большинства двигателей параллельного возбуждения уменьшается лишь на 3—8% (тем меньше, чем больше номинальная мощность двигателя). Таким образом, естественную механическую характеристику двигателей с параллельным возбуждением следует считать жесткой.

Изменяя сопротивление реостата г, можно получить семейство искусственных механических характеристик более мягких, чем естественная механическая характеристика двигателя. Все эти характеристики будут пересекать ось ординат в одной и той же точке, определяемой условием /я = 0 или ?'g = с?,«хФ = U; здесь «х - частота вращения якоря при идеальном холостом ходе двигателя. Заметим, что идеальный холостой ход двигателя соответствует отсутствию тормозного момента на его валу. Так как трение в подвижных частях двигателя всегда создает тормозной момент, то идеальный холостой ход можно получить только воздействием на вал машины внешнего вращающего момента от вспомогательного двигателя.

Естественная механическая характеристика двигателя мягкая, так как 'Изменение момента сильно сказывается на частоте вращения дви-, гателя.

Говорят, что естественная механическая характеристика этого двигателя «жесткая».

Естественная механическая характеристика. С увеличением момента нагрузки ток двигателя увеличивается, поток возрастает,

жестче механическая характеристика. Внутреннее сопротивление цепи якоря машин постоянного тока большой и средней мощности обычно невелико, поэтому их естественная механическая характеристика жесткая ( 3.6, линия 1).

Механические характеристики могут быть естественными и искусственными. Естественная механическая характеристика представляет собой зависимость w = f(M) при нормальных условиях работы двигателя, т.. е. при номинальном напряжении, потоке, частоте и при отсутствии дополнительных сопротивлений в силовой цепи (в цепи якоря, ротора и статора). При отсутствии одного из этих условий механическая характеристика будет искусственной.

Естественная механическая характеристика (на 8.11, б кривая /) соответствует тому, что в цепи ротора нет добавочного сопротивления /?2. Она относится к типу жестких. С увеличением сопротивления в цепи ротора жесткость механических характеристик уменьшается (кривые 2, 3, 4).

Естественная механическая