Quá trình tản nhiệt trên bề mặt một vật thể đang nóng (có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường) được thực hiện bằng bức xạ nhiệt và đối lưu. Nhiệt lượng Q bức xạ ra môi trường phụ thuộc vào tính chất của bề mặt bức xạ (đánh bóng, thô, sơn…) và
tỷ lệ với nhiệt độ tuyệt đối của bề mặt. Trong trường hợp đối lưu, nhiệt lượng Q tách ra khỏi bề mặt phụ thuộc chủ yếu vào tốc độ khí thổi qua bề mặt.
Nhiệt lượng Q tản ra trên bề mặt vật thể nóng do bức xạ và đối lưu được xác định theo công thức:
Q = αS θ (3.9)
Trong đó:
θ = θ − θ : độ chênh nhiệt của bề mặt nóng so với môi trường θ, θ0: Nhiệt độ bề mặt vật thể nóng và nhiệt độ môi trường Q: Nhiệt lượng phát ra trong một giây (W)
α: Hệ số tản nhiệt trung bình bề mặt bức xạ và đối lưu, phụ thuộc vào bề mặt tản nhiệt, tốc độ không khí và độ chênh nhiệt θα.
Khi tốc độ không khí trên bề mặt tản nhiệt nằm trong khoảng v = 15 ÷ 25 m/s, hệ số tản nhiệt bề mặt được xác định theo công thức sau:
α = α (1 + k v) (3.10)
Trong đó:
o: Hệ số tản nhiệt bề mặt trong môi trường tĩnh (Theo Bảng 3.2) v: Tốc độ dòng không khí.
k : hệ số tính đến sự chuyển dịch dòng không khí. ở bề mặt rotor k = 0,1;
ở bề mặt phần đầu nối dây quấn stator, k = 0,05 – 0,07.
Bảng 3.2. Hệ số tản nhiệt bề mặt ở môi trường tĩnh
Tính chất bề mặt o; W/°C.cm2
Mặt gang, thép có trát phủ chỗ gồ ghề và sơn (vỏ và
nắp, gối trục của máy) 1,42.10
-3
46 Độ chênh nhiệt giữa bề mặt tản nhiệt với môi trường:
θ = Q
αS= q 1
α (3.11)
Trong đó q = Q/S là dòng nhiệt qua đơn vị bề mặt tản nhiệt. Nhiệt trở của bề mặt tản nhiệt được xác định:
R =θ
Q =
1
αS (3.12)