Нагрев и охлаждение трансформаторов - Киш Л.
Скачать (прямая ссылка):
Определим поток излучения трансформатора с учетом воздействия на него лучей солнца в 12 ч ясного летнего дня при температуре окружающего воздуха. Лучи солнца падают параллельно защитным стенкам и облучают поверхность трансформатора, обращенную вверх, и одну его боковую поверхность, параллельную большой оси.
Примем ряд допущений.
Степень черноты поверхности трансформатора равна 0,95.
Короткие боковые поверхности трансформатора передают лучистую энергию только защитным стенам, имеющим температуру 350С и степень черноты 0,91. Средний угловой коэффициент этих поверхностей равен единице, т. е. предполагается, что защитные стены имеют бесконечную длину и что короткие боковые поверхности трансформатора не передают лучистую энергию окружающей среде.
Длинные боковые поверхности трансформатора большую часть лучистой энергии излучают в окружающую среду, а меньшую часть - передают защитным стенам. Излучением от этих поверхностей на защитные стены пренебрегаем, но при проведении расчетов исходим из приведенной степени черноты для поверхности трансформатора и защитной стены, определяемой по формуле (3-81а) и равной
Поверхность трансформатора, обращенная вверх, излучает энергию в атмосферу, эффективная температура которой принимается равной.
Определим количество теплоты, которое получает трансформатор в единицу времени в результате воздействия солнечных лучей (см. табл. 3-18), если поглощательная способность поверхности трансформатора = 0,97.
Для поверхности, обращенной вверх:
площадь Fsf = 4,95 • 1,72+2 • 4,7 • 0,65+1,5 • 0,85 = 8,514+6,11 +1,275=15,899 м2;
облучательная способность ESf = 947 Вт/м2;
поток поглощенной энергии
Для боковой поверхности, обращенной на юг:
площадь
облучательная способность Eso = 244,5 Вт/м2;
поток поглощенной энергии
Полный поток энергии, поглощаемый трансформатором,
.
Определим поток излучения трансформатора.
Для поверхности, обращенной вверх:
термодинамическая температура, соответствующая превышению наибольшей температуры масла в баке, , К и К;
термодинамическая температура, соответствующая эффективной температуре атмосферы, T2=273-53=220 К и T2/100=2,2 К;
плотность потока излучения Вт/м2;
поток излучения Вт.
Для боковых поверхностей радиаторов, обращенных на юг и север:
площадь м2;
плотность потока излучения при , и , определяемая по рис. 3-37, Вт/м2;
плотность потока излучения с учетом отражения от защитных стен ;
поток излучения Вт.
Для боковых поверхностей нижней части бака, расположенных иод радиаторами и обращенных на юг и север:
площадь м2;
плотность потока излучения при перепаде температуры для нижней части бака , и, определяемая по рис. 3-37, Вт/м2;
плотность потока излучения с учетом отражения от защитных стен Вт/м2;
поток излучения Вт.
Для боковых поверхностей радиаторов и бака, обращенных в сторону защитных стен:
площадь м2;
термодинамическая температура, соответствующая перепаду температуры К;
термодинамическая температура, соответствующая температуре защитной стены 350С, К;
плотность потока излучения Вт/м2;
поток излучения Вт.
Для боковых поверхностей нижней части бака, расположенных под радиаторами и обращенных в сторону защитных стен:
площадь м2;
термодинамическая температура, соответствующая перепаду температуры, К;
плотность потока излучения Вт/м2;
поток излучения Вт.
Полный поток излучения трансформатора Вт
Разность излучаемого потока а потока, сообщенного трансформатору солнечными лучами; 26 865 -18 330=8535 Вт.
Из-за излучения солнца поток излучения трансформатора снизился с 26,9 до 8,5 кВт.
Рис. 3-38. Зависимость плотности теплового потока при конвекции для ламинарного режима течения воздуха перепада температуры между теплоотдающей поверхностью и воздухом при постоянных значениях температуры пограничного слоя воздуха .
Пример 3-8. Задан радиатор, состоящий из 10 секций и покрашенный в серый цвет. Радиатор размещен между двумя другими радиаторами, в результате чего излучающими остаются только его боковая поверхность, обращенная к окружающей среде, и поверхность, обращенная вверх. Расстояние между осями присоединительных патрубков радиатора 915 мм; площадь поверхности одной секции 0,49 м2; полная площадь поверхности радиатора при конвективной теплоотдаче м2; расстояние между осями соседних секций 45 мм; ширина секции 240 мм; толщина секции 20 мм. В середине зазора между секциями установлены стальные листы серого цвета шириной, равной ширине секций, и высотой, равной расстоянию между сборными коллекторами. Необходимо определить, насколько установленные между секциями стальные листы увеличат тепловой поток радиатора при температуре окружающей среды , превышении средней температуры масла в радиаторах и превышении температуры масла на входе в радиатор.
Определим тепловой поток радиаторов без стальных листов при конвективной теплоотдаче:
площадь поверхности теплоотдачи радиатора м2.
плотность теплового потока при и средней температуре пограничного слоя воздуха ( Здесь в отличие от примера 3-7 для расчета использована величина которая при принятом для радиатора с м конденсаторном распределении температуры равна (Прим. ред.)
