Теплоемкость материала

где С — полная теплоемкость двигателя, т. е. количество тепла, необходимого для повышения температуры двигателя на 1°С; Л — теплоотдача двигателя, т. е. количество тепла, отдаваемого в окружающую среду в единицу времени при разности температур ГС; т — температура перегрева двигателя по отношению к температуре окружающей среды.

Постоянная времени нагрева двигателя существенно зависит от формы исполнения и мощности. Так как теплоемкость двигателя растет пропорционально его массе или объему, т. е. третьей степени геометрических размеров, а теплоотдача проходит через поверхность, возрастающую пропорционально второй степени геометрических размеров, двигатель большей мощности имеет большую постоянную времени 7П. Двигатели закрытого типа имеют большую величину Тп по сравнению с двигателями открытого типа, поскольку геометрические размеры закрытых двигателей больше.

где С — полная теплоемкость двигателя (количество теплоты, необходимой для повышения температуры двигателя на ГС); А — теплоотдача двигателя (количество теплоты, отдаваемой в окружающую среду в единицу времени при разности температур 1°С); т — температура перегрева двигателя по отношению к температуре окружающей среды.

Постоянная времени нагрева двигателя существенно зависит от степени защиты и мощности. Так как теплоемкость двигателя растет пропорционально его массе или объему, т. е. третьей степени геометрических размеров, а теплоотдача проходит через поверхность, возрастающую пропорционально второй степени геометрических размеров, то двигатель большей мощности имеет большую постоянную времени Тн. Двигатели закрытого типа имеют большее значение Тн по сравнению с двигателями открытого типа, так как геометрические размеры закрытых двигателей больше.

где С — теплоемкость двигателя, т. е. количество тепла, необходимое для повышения его температуры на 1 °С, Дж/°С; А — теплоотдача двигателя, т. е. количество тепла, отдаваемое в окружающую среду за 1 с при разности температур в 1 °С, Дж/с-°С; т=6 — 6Ср — превышение температуры двигателя над температурой окружающей среды, °С.

Исследование тепловых процессов в двигателях производится со следующими допущениями: 1) двигатель рассматривается как однородное тело, обладающее бесконечно большой теплопроводностью, с одинаковой температурой во всех точках выделения теплоты и точках, соприкасающихся с охлаждающей средой; 2) теплоотдача во внешнюю среду пропорциональна первой степени разности температур двигателя и окружающей среды; 3) температура охлаждающей среды постоянна; 4) теплоемкость двигателя, мощность тепловых потерь и теплоотдача не зависят от температуры двигателя.

где Фд, Фо.с — соответственно температура двигателя и охлаждающей среды, °С; С — теплоемкость двигателя — количество теплоты, необходимое для повышения температуры двигателя на 1 °С, Дж/°С.

Теплоемкость двигателя 351

где Тнач — начальная температура перегрева; Гохл = = С/До.™ — постоянная времени охлаждения двигателя; С — теплоемкость двигателя, Вт-с/град.

С — общая весовая теплоемкость двигателя, т. е. количество тепла, необходимое для повышения температуры электродвигателя на 1° С, кал/град ити дж/град;

С — теплоемкость двигателя, дж/град;

Требуется нагреть заданное количество материала известной теплоемкости с какой-либо начальной температурой до определенной конечной температуры в заданное время. Исходя из этих условий находят сечение и длину нагревателей, питаемых током известного напряжения. Расчет обычно начинают с определения полезного количества теплоты, кДж, необходимой для повышения температуры нагреваемого материала до заданной величины без учета тепловых потерь Quoj} — ctn(tK—/н), где т—масса нагреваемого материала, кг; ta — начальная температура материала, °С; tK — конечная температура материала, °С; с — удельная теплоемкость материала, кДж/(кг-°С) (табл. 15).

На параметры СОТР в значительной степени влияют используемые способы поглощения теплоты, которые основаны на способности к теплоаккумуляции окружающей среды и материалов конструкции, а также на использовании термоэлектрического эффекта. При теплоаккумуляции происходит нагрев окружающей среды или конструкции, могут произойти фазовые превращения в материалах конструкции (плавление, испарение). Количество теплоты (кал), которое может поглотить среда или материал конструкции при нагреве, определяется соотношением Q = mCpAT, где Ср — удельная теплоемкость материала среды или конструкции, ккал/(г • К); m — масса среды или конструкции, г; ДГ—перегрев среды или конструкции по отношению к начальной температуре, °С. Если нагреву подвергается окружающая среда (воздух, вода), массу которой можно считать практически бесконечной, то количество поглощаемой теплоты также бесконечно.

где сизд — средняя удельная теплоемкость материала загрузки, Дж/(кг-°С), (см. [1и2]); ОИЗд — масса загрузки, кг; t"K3K и ^зд — конечная и начальная температуры изделий, ° С.

где — безразмерный комплекс, связывающий теплоемкость материала с, его плотность у, теплопроводность X, время / и радиус а:

где ml и Cj — масса и удельная теплоемкость материала заготовок; /п2 и с2 — масса и удельная теплоемкость припоя; t0 — начальная температура заготовок и припоя; К — удельная теплота плавления припоя.

где G — масса проводника; г8 — удельная теплоемкость материала проводника при температуре 9.

продолжительность нагрева (^) и теплоемкость материала С (ккал/кг-°С), полезная мощность определяется уравнением

с—средняя удельная теплоемкость материала, вт • сек/г • град;

Величины Р, С, Ф являются функциями температуры или превышения температуры тела над температурой окружающей среды. Решение уравнения (4.12) с учетом всех факторов приводит к сложным выражениям. Чтобы упростить задачу, примем, что удельные сопротивления и теплоемкость материала тела не зависят от температуры, что близко к действительным условиям, если пределы изменения температуры не слишком велики. Примем также по Ньютону, что тепловой поток с поверхности тела пропорционален превышению температуры

удельная теплоемкость материала проводника принимается не зависящей от температуры, поскольку изменение ее незначительно но сравнению с изменением удельного сопротивления;

при начальной температуре; s — сечение проводника; с — удельная теплоемкость материала проводника.