Chương 6. TÍNH TOÁN PHẦN ĐIỆN DÂY ĐỐT

Khái niệm tính toán phần điện của dây đốt Tính phần điện của dây đốt là xác định kích thước của dây đốt, bao gồm đường kính, bề dày của dây đốt tròn, dẹt và kích thước kết cấu của dây đốt. Qua các phép tính phần nhiệt của dây đốt ở các chương trên thấy rằng, công suất truyền tải của dây đốt trong bất kỳ phương thức truyền tải nào (dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ …) đều được xác định theo biểu thức chung: t - t0 P  WF = F rt Trong đó: t- nhiệt...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 6. TÍNH TOÁN PHẦN ĐIỆN DÂY ĐỐT Chương 6. TÍNH TOÁN PHẦN ĐIỆN DÂY ĐỐT §1. Khái niệm tính toán phần điện của dây đốt Tính phần điện của dây đốt là xác định kích thước của dây đốt, baogồm đường kính, bề dày của dây đốt tròn, dẹt và kích thước kết cấu của dâyđốt. Qua các phép tính phần nhiệt của dây đốt ở các chương trên thấy rằng,công suất truyền tải của dây đốt trong bất kỳ phương thức truyền tải nào(dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ …) đều được xác định theo biểu thức chung: t - t0 P  WF = F rtTrong đó: t- nhiệt độ làm việc của dây đốt, 0C, nhiệt độ t này luôn phải chọnnhỏ hơn nhiệt độ cho phép lớn nhất của dây đốt là tmax: t < tmax t0- nhiệt độ đặt của vật nung nóng, tức nhiệt độ nung nóng của vật,0 C rt- nhiệt trở tính được từ các phương thức trưyền nhiệt thực hiện m 2 0Ctrong thiết bị nung nóng W F- Bề mặt truyền nhiệt tác dụng của dây đốt, m2 Bề mặt truyền nhiệt F, tương ứng các phương thức truyền nhiệt đượcxác định từ biểu thức (1) như sau: P.rPhương thức truyền nhiệt là dẫn nhiệt: Fd  td t  t0 P.rPhương thức truyền nhiệt là đối lưu: Fdl  t dl t  t0 P.rt bxPhương thức truyền nhiệt là bức xạ: Fbx  t  t0 Từ đó để tính kích thước dây đốt, dùng biểu thức: P .rt t F Đặt t  t0  t và W t  t0 rt PCó biểu thức: F  (2) W W- là mật độ công suất tính được trong phần tính nhiệt dây đốt F- bề mặt truyền nhiệt dây đốt, phụ thuộc vào kích thước dây đốtTừ biểu thức (2) tính được kích thước dây đốt tròn và dẹt như sau: §2. Tính kích thước dây đốt tròn và dẹt1. Tính kích thước dây đốt tròn: là tính đường kính d và chiều dài l củadây đốtCông suất P do dây đốt toả ra (truyền tải) được xác định: U2 l P  I 2 t rt s I- dòng điện làm việc qua dây đốt, A t - điện trở suất dây đốt tại nhiệt độ làm việc,  m l- chiều dài dây đốt, m s- tiết diện tròn của dây đốt, m2 Bề mặt truyền nhiệt F được biểu diễn: F = C.l C- chu vi tiết diện dây đốt, mThay vào (2) có biểu thức: t .I 2 rt C.s  t  d2Với tiết diện tròn của dây đốt, có: C   d ; s  4Cuối cùng có biểu thức tính đường kính dây đốt như sau: 4 t .I 2 rt 4  t .P 2 rt 3 4 t .P 2 d3  3  (3)  2 t  2U 2 t  2U 2 wthường hay dùng biểu thức: 4  t .P 2 d 3  2 w.U 2Tính độ dài l của dây đốt: U2 l  d2Từ P  với Rt  t ; s  kết hợp với công thức tính d tìm được Rt s 4biểu thức tính l sau: PU 2 l3 (4) 4t w 2Đơn vị trong các công thức (3);(4); w m2 0Ct (m), P(w), U ( V ), W( 2 ), rt ( ), I ( A), d (m), l(m) m w2. Kích thước dây đốt dẹt (dây đốt băng) với dây đốt dẹt tỷ số đặc trưngqua bề mặt cắt hình bên biểu diễn bề dày dây đốt là b, bề rộng là a: a m bHình vẽ a bCùng với dẫn dắt các biểu thức như đã làm với dây đốt trơn có:  I2 r C.s  t t 2 t với C = (a + b) = 2b(m + 1) ; s = a.b = m.bcó kết quả như sau: t P 2 mPU 2b 3 (5) , l 3 (6) 2 m(m  1)wU 2 4( m  1)2 t w 2 wt (m) ; P(w) ; w( ) ; U(V) ; b(m); l(m) m2Trong một số tài liệu kỹ thuật khi chọn đơn vị theo: mm 2 wP(kw), U ( V ),  ( ), w( ...