Co-So-Ky-Thuat-Dien__C10_3.-Qua-Trinh-Phat-Nong-O-Che-Do-Qua-Do_Nxcuong - [Cuuduongthancong.com].Pdf

cơ sở kỹ thuật điện,dhbkhcm Page 1 1 BMTBD LT KCD nxcuong 2 BMTBD LT KCD nxcuong Xét một vật thể đồng nhất có có nguồn nhiệt nội tại P và diện tích tỏa nhiệt S [m2], với các giả thiết Công suất nhiệt[.]

Page 1

BMTBD-LT KCD-nxcuong

Xét một vật thể đồng nhất có có nguồn nhiệt nội tại P và diện tích tỏa

nhiệt S [m2], với các giả thiết:

- Công suất nhiệt P [W] =const

- Nhiệt độ θ [oC] bằng nhau ở mọi điểm bên trong vật thể

- Hệ số tỏa nhiệt KT[W/m2 oC] và nhiệt dung C[W.s/oC] của vật thể không phụ thuộc vào nhiệt độ

Quá trình phát nóng ở chế độ quá độ

cuu duong than cong com

Page 2

3

BMTBD-LT KCD-nxcuong

Quá trình phát nóng ở chế độ quá độ





KT S   

0

Phương trình cân bằng năng lượng

    T 

P dt C d K S dt

Năng lượng sản sinh từ bên trong vật thể trong thời gian dt (Pdt)

sẽ biến thành nhiệt năng, một phần làm tăng nhiệt độ của nó

(Cd) và phần khác tỏa ra môi trường xung quanh (K T Sdt)

    o độ tăng nhiệt so với nhiệt độ của môi trường,o C.

Với

Quá trình phát nóng ở chế độ quá độ

o

ođ

t



0

= ođ(1 – e-t/T)

od

T

P

k S

 

Giải phương trình vi phân bậc nhất xét đến các điều kiện biên của bài toán

T

C

T

k S



: độ tăng nhiệt ổn định[0C]

: hằng số thời gian phát nóng[s]

 = 0e-t/T+ ođ(1 – e-t/T)



KT S   

0

• Với điều kiện biên: t=0, = 0= 0

• Với điều kiện biên: t=0, = 0≠0

= ođ(1 – e -t/T )

 = 0e -t/T + ođ(1 – e -t/T )

cuu duong than cong com

Page 3

5

BMTBD-LT KCD-nxcuong

Quá trình phát nóng ở chế độ xác lập

 = oe-t/T+ ođ(1 – e-t/T)

Các nhận xét:

od

T

P t

k S

od

T

P

k S

Đây là chế độ xác lập nhiệt: công suất tổn hao gây phát nóng vật

thể cân bằng với công suất tỏa nhiệt ra môi trường chung quanh

phương trình cân bằng nhiệt Newton ở chế độ xác lập

1

2

o

ođ

t



0

chế độ xác lập nhiệt

Hằng số thời gian phát nóng

  

P dt C d

τ = τoe-t/ T+ τoñ(1 – e-t/ T)

Nếu toàn bộ năng lượng tổn hao không tỏa ra môi trường xung

quanh mà chỉ dùng để đốt nóng vật thể -chế độ đoạn nhiệt:

od

P





khi t=T thìτ = τoñ

Hằng số thời gian phát nóng T là thời gian cần thiết để nhiệt độ của vật

thể đạt đến nhiệt độ ổn định khi không có sự tỏa nhiệt từ vật thể ra môi

trường chung quanh (chế độ đoạn nhiệt)

hằng số thời gian T càng lớn thì nhiệt độ của vật thể càng tăng chậm.

T

C T

k S



θ

θođ T

t cuu duong than cong com

Page 4

7

BMTBD-LT KCD-nxcuong

Quá trình nguội

= ođe-t/T



ođ

t

   T 

0 C d K S dt

khi t=0 thì= ođ

cuu duong than cong com