Teres-1t.ru

Инженерные решения
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Определение суммы тепловых потоков, пересекающих исследуемую область

Тепловой поток сила тока

  • Интеграция ЛИРА-САПР. BIM-технологии
  • Работа с ЛИРА-САПР (ВИЗОР-САПР)
    • Уроки для начинающих
    • Создание расчетных схем
    • Организация расчета
    • Анализ результатов
    • Документирование
    • Создание 3D модели
    • Импорт моделей
    • Корректировка 3D модели
    • Нагрузки
    • Поверхности
    • САПФИР-ЖБК
    • САПФИР-Генератор
    • Документирование
    • Организация вариантного проектирования
    • Железобетонные конструкции
    • Металлические конструкции
    • Каменные и армокаменные конструкции
    • Сталежелезобетонные конструкции
    • Панельные здания
    • Мостовые конструкции
    • Основания и фундаменты
    • Нормативы
    • Теплопроводность

    (3)

    В случае цилиндрической стенки ее поверхность по мере удаления от оси увеличивается, а плотность теплового потока уменьшается. Поэтому для оценки интенсивности теплопроводности через цилиндрическую стенку используют понятие плотности теплового потока на погонный метр (Вт/м= Дж/(c·м)):

    (4)

    где, 1 — длина, r — радиус цилиндрической стенки, м.

    При стационарном тепловом состоянии плоской стенки тепловой поток через нее постоянный. Поэтому, проинтегрировав уравнение (3), приняв при этом λ = const, получим для однослойной стенки следующее выражение (Вт/м 2 = Дж/(c·м 2 )):

    (5)

    где t1 и t2 — температура соответственно на внутренней и наружной поверхностях стенки, 0 С;

    S — толщина стенки, м.

    Если плоская стенка имеет n слоев, то плотность теплового потока через нее можно выразить следующим образом (Вт/м 2 = Дж/(c·м 2 )):

    (6)

    В этом случае каждый слой имеет свои толщину Si и коэффициент теплопроводности λi. Отношение S/λ называют термическим сопротивлением слоя.

    Для определения теплового потока, проходящего через стенку при стационарном тепловом состоянии, необходимо его плотность q умножить на поверхность плоской стенки, т.е.:

    (7)

    Теплоотдача радиатора: что означает данный показатель

    Означает термин теплоотдача количество тепла, которое батарея отопления передает в помещение в течение определенного периода времени. Для данного показателя существует несколько синонимов: тепловой поток; тепловая мощность, мощность прибора. Измеряется теплоотдача радиаторов отопления в Ваттах (Вт). Иногда в технической литературе можно встретить определение этого показателя в калориях в час, при этом 1 Вт =859,8 кал/ч.

    Осуществляется теплопередача от батарей отопления благодаря трем процессам:

    • теплообмену;
    • конвекции;
    • излучению (радиации).

    расчет теплоотдачи радиатора

    Принцип пароизоляции

    Подобно теплопереносу происходит и влагоперенос при данном температурном и влажностном равновесии. Таким же образом при неравновесии влажностных режимов по обе стороны от ограждающей конструкции эти режимы стремятся к выравниванию.

    Различные влажности воздуха в двух помещениях выравниваются потому, что влажность на основе различных температур так долго проходит через конструкцию, пока не наступит равновесие. Этот процесс называется диффузией водяного пара. В отличие от тепла, в случае влажности желательно было бы, чтобы никакая влага не попадала бы в конструкцию и не могла бы там при достижении точки росы выпадать в виде конденсата. Поэтому в необходимых случаях следует устраивать пароизоляционный слой обязательно со стороны с более высокой температурой и большей влажностью.

    При диффузии водяного пара не только коэффициент сопротивления паропроницанию μ, но и толщина слоя оказывают влияние на величину влагопереноса. Математическое произведение отдельных слоев должно поэтому уменьшаться изнутри наружу, т.к. влага, попадающая в один слой, должна лучше пропускаться следующим и т.д. чтобы избежать насыщения конструкции внутри влагой.

    Классическая модель проводимости

    Без внешнего электрического поля электроны совершают тепловые хаотические движения, сталкиваясь друг с другом, а также сталкиваясь с ионами кристаллической решетки. В результате такого движения среднее положение электронов практически не меняется (см. рис. 1.).

    Пример траектории электрона во время его хаотического движения в металле

    Рис. 1. Пример траектории электрона во время его хаотического теплового движения в металле

    Из-за квантовых эффектов, и в частности из-за принципа запрета Паули, который не позволяет всем электронам занимать самое низкое энергетическое состояние, средняя скорость электронов в металлах, связанная с их хаотическим тепловым движением, больше, чем скорость частиц в классическом идеальном газе той же температуры. Она составляет порядка 10 м/с.

    Если электрическое напряжение U приложено к концам проводника длиной L в нем появится электрическое поле с напряженностью E = U / L

    Под действием этого внешнего поля, согласно второму закону динамики, электроны ускоряются: a = F / m,

    где F = e*E — сила, с которой электрическое поле действует на электрон с зарядом e. Таким образом, ускорение электрона составляет: a = e*E / m .

    Ускоренное движение электрона длится лишь довольно короткое время, пока он не столкнется с ионом
    кристаллической решетки. В результате такого столкновения электрон теряет практически всю свою кинетическую энергию. Однако замедленный электрон не остается в состоянии покоя — он снова ускоряется под действием электрического поля, снова сталкивается с одним из ионов из ионы кристаллической решетки и т.д. Этот эффект добавляет к скорости тепловых движений дополнительную направленную среднюю скорость u, которая из-за отрицательного заряда электрона имеет направление, противоположное напряженности внешнего электрического поля. Эта скорость называется средней скоростью дрейфа (рис. 2).

    Дрейф электрона под действием внешнего электрического поля

    Рис. 2. Дрейф электрона под действием внешнего электрического поля

    В проводнике начинает течь электрический ток с силой тока I (см. рисунок 3).

    Дрейфующие электроны сталкиваются с ионами кристаллической решетки

    Рис. 3. Дрейфующие электроны сталкиваются с ионами кристаллической решетки

    Предполагая, что движение электрона равномерно ускоряется между столкновениями с ионами решетки, с ускорением a = e*E / m , и предполагая, что в результате столкновения электрон передает всю свою кинетическую энергию кристаллической решетке, мы можем вычислить скорость, которую развивает электрон в своем свободном движении: v = a*τ . В этой формуле τ — средний интервал времени между последующими столкновениями дрейфующего электрона с ионами кристаллической решетки.

    Поскольку при равномерно ускоренном движении без начальной скорости средняя скорость является средним арифметическим начальной (равной нулю) и конечной скоростью, то получаем: u = v / 2 = e*E*τ / 2*m .

    Из полученной формулы следует, что скорость дрейфа, помимо внешнего электрического поля, определяется средним интервалом времени между столкновениями электронов с ионами решетки. Этот параметр зависит от многих факторов (включая температуру, кристаллическую структуру металла, дефекты кристаллической структуры, примеси) и, как выясняется, существенно влияет на электрическое сопротивление материала.

    Средняя дрейфовая скорость электронов составляет порядка 10 -4 м/с. Она очень мала по сравнению со скоростью теплового движения, которая составляет порядка 10 6 м/с.

    Классическая теория проводимости достаточно хорошо описывает явление электропроводности в металлах. Однако эта теория не может объяснить экспериментально наблюдаемую зависимость электрического сопротивления от температуры.

    Причина упомянутой неудачи классической теории проводимости заключается в том, что она не учитывает влияние ионов решетки на движение электронов между столкновениями. Более близкие к реальности результаты дает квантовая теория проводимости, которая описывает электроны как частицы, подверженные квантовой статистике, движущиеся в периодическом электрическом поле, создаваемом положительными ионами решетки.

    Простыми словами

    Чтобы объяснить разницу между этими единицами измерения простыми словами, достаточно рассмотреть обычную электрическую сеть. Напряжение в ней стандартное ̴ 220 В, но при этом у каждого бытового прибора, подключенного к сети, своя мощность. В лампочке может быть и 5 Вт, и 50 Вт и 150 Вт.

    В этом случае чем больше Вт, тем быстрее конкретный прибор может брать электричество из сети (скорость потребления энергии).

    Разницу между этими характеристиками можно выразить без привязки к электричеству, достаточно представить себе водопровод. Простыми словами: сила тока — это скорость передвижения водных масс, напряжение — давление воды, сопротивление — диаметр трубы. Осталось вспомнить формулу Вт = В*А. Мощность (расход воды) будет тем сильнее, чем больше напряжение (давление водных масс) и сила тока (скорость передвижения).

    Не стоит забывать и о такой характеристике, как сопротивление (исчисляется в омах). В привязке к водопроводу это будут разнообразные плотины и заграждения внутри трубы. Чем больше помех и препятствий будет у потока, тем медленнее будут двигаться водные массы (упадет сила тока).

    В итоге распространенная фраза: «220 вольт сколько ватт?» — некорректна. Для того чтобы получить ответ на подобный вопрос, нужно знать еще и силу тока в сети. Только зная эту информацию, можно воспользоваться формулой или одним из онлайн-калькуляторов и «перевести» ватты в вольты.

    Таблица для определения допустимого тока

    Расчеты, выполняемые вручную, не всегда позволяют определить длительно допустимые токовые нагрузки для кабелей и проводов. В ПУЭ содержится множество разных таблиц, в том числе и таблица токовых нагрузок, содержащая готовые значения, применительно к различным условиям эксплуатации.

    Характеристики проводов и кабелей, приведенные в таблицах, дают возможность нормальной передачи и распределения электроэнергии в сетях с постоянным и переменным напряжением. Технические параметры кабельно-проводниковой продукции находятся в очень широком диапазоне. Они различаются собственной маркировкой, количеством жил и другими показателями.

    Таким образом, перегрев проводников при постоянной нагрузке можно исключить путем правильного подбора длительно допустимого тока и расчетов отведения тепла в окружающую среду.

    [править] Продукция

    [править] Преобразователь расхода электромагнитный ПРЭМ

    Обеспечивает преобразование параметров объёмного расхода и объёма жидких сред, протекающих через них в любом направлении.

    • питьевая вода,
    • сточные воды,
    • слабые растворы кислот (менее 20%),
    • растворы технических кислот (кроме уксусной и азотной),
    • растворы щелочи,
    • растворы целлюлозы,
    • рассолы,
    • абразивосодержащие жидкости,
    • щелок разных типов и концентраций,
    • восстанавливающие кислоты (кроме фторсодержащих).

    ПРЭМ имеет частотный и токовый выход, который является «непрерывным». Даже если расход нулевой, сигнал не исчезает, просто частота следования импульсов или сила тока имеют значение, соответствующее нулевому расходу.

    В торговой линейки компании кроме стандартных преобразователей есть целая серия расходомеров со степенью защиты IP68. Они отличаются влаго- и пыленепроницаемым корпусом. Подтвержденой виброустойчивостью класса G2 и работоспособностью при погружении на глубину 15 метров. Все технические и метрологические характеристики соответствуют базовому ПРЭМ и высоким стандартам Теплоком.

    В зависимости от среды использования ПРЭМ существует возможность выбора материала электродов:

    • Сталь (Используется по умолчанию)
    • Титан
    • Хастеллой

    [править] Вычислитель количества теплоты ВКТ

    Предназначен для измерения выходных сигналов измерительных преобразователей расхода, температуры, давления теплоносителя и вычеслений количества теплоты и тепловой энергии. Может применяться в составе комбинированных теплосчетчиков, измерительно-вычеслительных комплексов и систем. Отвечает всем необходимым требованиям по фиксации нештатных  ситуаций, предусмотренных в новых «Правилах коммерческого учета тепловой энергии, теплоносителя», утвержденных Постановлением  Правительства РФ от 18.11.2013 №1034, и приложенной к ним «Методике».

    [править] Блочный индивидуальный тепловой пункт

    БИТП представляет собой комплекс трубопроводов, оборудования, трубопроводной арматуры, приборов контроля и управления, посредством которых осуществляется:

    • преобразование вида теплоносителя и его параметров,
    • контроль параметров теплоносителя,
    • регулирование расходов теплоносителя и распределение его по системам потребления теплоты,
    • отключение систем потребления теплоты,
    • защита местных систем от аварийного повышения параметров теплоносителя,
    • заполнение и подпитка систем потребления теплоты,
    • учет тепловых потоков и теплоносителя.

    В зависимости от назначения БИТП и конкретных условий присоединения потребителей могут осуществляться все функции или только их часть.

    БИТП может применяться в двухтрубных или четырехтрубных, закрытых или открытых системах теплоснабжения, c зависимым и независимом присоединении систем горячего водоснабжения, при теплоносителе — теплофикационной воде, а также других жидкостях, не оказывающих разрушительного воздействия на оборудование, трубопроводы и арматуру блочного теплового пункта.

    Преимущества по сравнению с неавтоматизированными тепловыми пунктами, изготовленными на месте монтажа:

    • заводское изготовление — качество и надежность,
    • наличие необходимых сертификатов,
    • минимальные сроки изготовления, поставки и простота выполнения монтажных и пусконаладочных работ на объектах,
    • автоматическое качественно-количественное регулирование подачи теплоносителя в системы теплопотребления по графикам теплоснабжения, в зависимости от температуры наружного воздуха заложенным в контроллер,
    • сокращение сроков проектных работ за счет включения в проект разработанных готовых типовых решений.

    [править] Примечания

    1. ↑[1]«Теплоком»
    2. ↑Министерство Энергетики Российской Федерации
    3. ↑Фонтанка.ру. Архивировано из первоисточника 4 апреля 2014. [недоступная ссылка] Проверено 16 января 2015.
    4. ↑Компании ООО «Энергия Плюс» и Холдинг «Теплоком» подписали соглашение о сотрудничестве. chechnyatoday.com. Проверено 18 декабря 2017.
    5. ↑Энергосбережение: Приборы учёта – 2015 :: РБК Магазин исследований, РБК Магазин исследований. Проверено 18 декабря 2017.
    6. ↑РБК. Обзор рынка энергосбережения. Архивировано из первоисточника 24 сентября 2014. [недоступная ссылка] Проверено 19 сентября 2014.
    7. ↑Исследование Аберкейд: российский рынок теплосчетчиков составит 713 тыс. шт. в 2020 году — Аналитика — Abercade. abercade.ru. Проверено 28 февраля 2020.
    голоса
    Рейтинг статьи
    Читайте так же:
    Работа мощность тепловое действие постоянного тока
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector