Теплопроводности материала

В действительности электрическая машина не является таким телом, а представляет собой совокупность частей (обмоток, элементов магнитопровода, конструктивных деталей), которые имеют различные теплопроводность, теплоемкость и условия охлаждения, вследствие чего их температура также различна. Однако несмотря на сложный характер распределения теплоты в электрической машине и недостаточную точность тепловых расчетов, основанных на ранее указанном предположении, замена реальной машины однородным твердым телом дает возможность установить некоторые общие закономерности изменения температуры машины в процессах нагревания и охлаждения.

Процессы нагревания и охлаждения во всех типах электрических машин подчиняются общим законам, так как любую электрическую машину можно в первом приближении рассматривать как некоторое идеальное однородное твердое тело. В действительности электрическая машина не является таким телом, а представляет собой совокупность ряда частей (обмоток, элементов магнитопровода, конструктивных деталей), которые имеют различные теплопроводность, теплоемкость и условия охлаждения, вследствие чего температура их также будет различна. Тем не менее, несмотря на сложный характер распределения тепловых полей в электрической машине и недостаточную точность тепловых расчетов, основанных на указанном предположении, оно позволяет установить некоторые общие закономерности изменения температуры машины в процессах нагревания и охлаждения.

Основные показатели контактных материалов следующие: электрические (электропроводность); тепловые (теплопроводность, теплоемкость, теплота испарения, теплота плавления, температуры плавления, кипения и рекристаллизации); химические

Термические свойства диэлектриков. Поведение диэлектрика при нагревании характеризуется рядом свойств, которые в совокупности определяют его допустимую рабочую температуру. К важнейшим термическим свойствам материала относятся теплопроводность, теплоемкость, плавление и размягчение материала, тепловое расширение, нагревостойкость, стойкость к термоударам.

Тонкий проводящий слой, плотно соприкасающийся с поверхностью базового элемента (стеклянной или керамической пластинки, трубки или стержня), отдает ему часть своего тепла, тем самым снижая температуру нагрева. При такой конструкции резистора его базовый элемент служит тешюотводом, эффективность которого тем больше, чем больше его теплопроводность, теплоемкость, поверхность и плотность соприкосновения с проводящим слоем. Мощность рассеяния проводящего слоя на изоляционном базовом элементе в десятки раз больше, чем того же элемента без него.

Сравнивая свойства жидкой четырехокиси азота, например, с, водой, можно отметить следующие особенности N2O4: большую плотность, равную при нормальных условиях 1448 кг/м3; в несколько раз меньшие вязкость, теплопроводность, теплоемкость и теплоту испарения; число Прандтля вдали от критической точки изменяется в довольно узких пределах (3,5—5,5).

При определенном сочетании динамических (массовый расход pw), тепловых (удельный тепловой поток q, степень недогретости на входе А/г) и физических параметров вынужденного двухфазного потока теплоносителя, а также геометрических (внутренний диаметр dBH, шероховатость, длина, конфигурация поперечного сечения и др.) и физических (теплопроводность, теплоемкость стенки) характеристик канала в последнем могут возникнуть колебания расхода и соответственно колебания температур потока и стенок канала, смещение границ двухфазного участка, а при резонансных явлениях — и перетоки вещества из одного канала в другой.

В твердом состоянии (до температуры плавления) плутоний претерпевает пять аллотропических превращений: он образует шесть твердых фаз с различной кристаллической структурой (а-, (3-, у. б-, г\-, е-фазы). Наибольшая устойчивость структуры у е-фазы (472—640 °С), имеющей объемноцентрированную кубическую решетку. Фазы плутония имеют ярко выраженную анизотропию температурного расширения и других физических свойств (теплопроводность, теплоемкость и т. п.). Для б- и т]-фаз плутония (310—472СС) наблюдаются отрицательные значения температурного коэффициента линейного расширения.

В твердом состоянии (до температуры плавления) плутоний претерпевает пять аллотропических превращений: он образует шесть твердых фаз с различной кристаллической структурой (а-, (3-, у. б-, г\-, е-фазы). Наибольшая устойчивость структуры у е-фазы (472—640 °С), имеющей объемноцентрированную кубическую решетку. Фазы плутония имеют ярко выраженную анизотропию температурного расширения и других физических свойств (теплопроводность, теплоемкость и т. п.). Для б- и т]-фаз плутония (310—472СС) наблюдаются отрицательные значения температурного коэффициента линейного расширения.

- теплофизические - теплопроводность, теплоемкость, нагревостойкость, теплостойкость и горючесть;

Несмотря на колоссальный скачок сопротивления, другие свойства сверхпроводника (теплопроводность, теплоемкость, поглощение света) либо не изменяются, либо изменяются мало.

В значительной степени условия теплоотво-да от кристаллов, установленных на коммутационной плате, зависят от теплопроводности материала, из которого изготовлена плата. В

Подогрев материалов перед прессованием способствует удалению влаги >и газов, позволяет сократить технологическую выдержку при прессовании, снизить давление в пресс-форме. В результате уменьшается ее износ и цикл прессования сокращается в два « более раз. Режимы подогрева, зависящие от теплопроводности материала приводятся в справочной литературе [10].

коэффициент теплопроводности изоляционного объема Q2', Л,м, ^•б> ^ж — коэффициенты теплопроводности материала корпуса, пропитанной пленки (бумаги) и пропиточной жидкости между слоями пленки; Ам, Аб, Дж — соответствующие толщины ( 3.13, г); Аи — суммарная толщина эквивалентного слоя тепловой изоляции [3.3].

аналогичная удельной объемной электрической проводимости материала, называется удельной теплопроводностью (коэффициентом теплопроводности) материала и измеряется в ваттах на метр-кель-вин — Вт/(м-К) или в ваттах на метр-градус Цельсия — Вт/(м-°С). Для определения теплопроводности Я различных материалов используются как относительные, так и абсолютные методы. Теплопроводность определяется при установившемся процессе теплопередачи (стационарный способ) и в условиях переходного, неустановившегося процесса (нестационарный способ).

с тающим льдом) помещены испытуемый образец 3 и образец эталонного материала 5 с известным значением удельной теплопроводности Яэт. Оба образца представляют собой пластинки одинакового поперечного сечения толщиной / и /эт. Образцы закрепляются с помощью прижимной плиты 7. Для обеспечения надежных чепловых контактов между нагревателем, образцом, эталоном и холодильником предусматриваются металлические прокладки 9. Температура Тг прокладки между образцом и эталоном измеряется термометром 4. Прибор окружен теплоизоляцией /. Для стока воды из холодильника используется трубка 8. При установившемся тепловом потоке, когда температура Т2, измеренная термометром 4, не меняется с течением времени, мощ-

Для планарной конструкции передача теплоты с помощью теплопроводности подчиняющаяся обобщенному закону Фурье, может быть описана линейным уравнением PT — KTS^T, где Рт — тепловой поток, передаваемый с помощью теплопроводности, Вт; К — тепловая проводимость; для плоской стенки Л:т = Х/5, Вт/(м2-К); 8 — толщина элемента конструкции стенки, через которую проходит тепловой поток (длина теплоотводящей шины),м; i — коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/(м-К); S — площадь поперечного сечения теплового потока, м2; АГ — перепад температур между двумя сторонами стенки, К. Величина, обратная Кт, называется тепловым сопротивлением (м2-К/Вт):Лт=1/.Кт = 8/Х. Коэффициенты теплопроводности различных материалов приведены в табл. 3.8. Если стенка многослойная и плоская, то полное тепловое сопротивление те-

где К — коэффициент теплопроводности материала контактных элементов. Данная формула предложена Р. Хольмом для чистых симметричных контактов, выполненных из одинакового материала. Полученное значение Тк сравнивают с допустимой температурой Гдоп, которая определяется температурой размягчения материала контактного элемента, например для золота ГК=100°С, для серебра ТК=180°С, для вольфрама ГК=10000С. Для конкретных конструкторских решений формулу (3.3) необходимо уточнить, пользуясь [2].

где k — коэффициент теплопередачи;
X — коэффициент теплопроводности материала трубы; 5 — площадь поперечного сечения трубы; / — глубина погружения трубы.

где ?Вн, *"нар — температуры внутри и снаружи печи, °С; S — толщина стенки, м; ?t — коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/(м-°С), выбираемый по средней температуре стенки; Fp — расчетная поверхность стенки, м2.

где Я — высота цилиндрической стенки, м; dSH, duap — внутренний и наружный диаметры стенки, м; di, с/щ — внутренний и наружный диаметры i-ro слоя, м; A,i — коэффициент теплопроводности материала t'-ro слоя, Вт/(м-°С).