- •«Тюменский государственный нефтегазовый университет»
- •Критерии оценки работы студента на практическом занятии
- •Общие требования к выполнению и оформлению практических работ
- •Практическое занятие №1
- •Теоретический материал
- •Практическое занятие №2
- •Теоретический материал
- •Практическое занятие №3
- •Теоретический материал
- •Практическое занятие №4
- •Теоретический материал
- •Практическое занятие №5
- •Теоретический материал
- •Практическое занятие №6
- •Теоретический материал
- •Практическое занятие №7
- •Теоретический материал
- •Практическое занятие №8
- •Теоретический материал
- •Список литературы
- •Отопление и вентиляция
Практическое занятие №8
Тема: Расчет отопительного прибора электрического отопления
Цели: практическое использование теоретических знаний для расчета отопительного прибора электрического отопления, научиться пользоваться нормативно-справочной литературой
Вид работы: фронтальный
Время выполнения: 2 часа
Теоретический материал
Электроприбор должен выделять тепла Q=610 Вт; напряжение на зажимах прибора U =100В; температура проволоки tпров.=1000С; температура внутреннего воздуха tв=20 0С. Определить длину проволоки из хромникеля.
Мощность электроприбора, Вт, определяется [9] по формуле:
(27)
где d - диаметр проволоки, мм; l – длина проводника, м; α – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 ·0С); tпров. – температура проводника, 0С; tв – температура воздуха, окружающего проводник, 0С.
Удельное сопротивление проводника, Ом·мм2/м, при любой температуре, отличной от 20 0С, определяется по формуле:
(28)
где с20 – удельное сопротивление проводника, Ом·мм2/м,
при температуре 20 0С, принимается по табл. 6; αc – температурный коэффициент сопротивления электропроводности материала проводника, 1/0С, отнесенный к 10 повышения температуры, принимается по таблице 6.
Таблица 6
Свойства некоторых проводников
Свойство |
| |||
нихром |
константан |
никелин |
хромоникель | |
с20[Ом·мм2/м] αс[1/0С] |
1,1 0,00075 |
0,48 0,00004 |
0,41 0,000067 |
1,1 0,00025 |
По закону Ома сила тока, А, определяется по формуле:
(29)
Сопротивление проводника R, Ом, определяется по формуле:
(30)
Тепловая мощность прибора, Вт, определяется по формуле:
(31)
Подставляя значение сопротивления проводника, определенное по формуле 30 в выражение 31, получаем:
(32)
Приравняв выражения 27 и 32 находим длину проводника l, м, по формуле:
(33)
Если d=0,5-2 мм и tпров.=100оС, то α =35-52 Вт/(м2.оС). Большие значения коэффициента теплоотдачи относятся к меньшим диаметрам проволоки.
По формуле 33 определяется длина проводника при прямолинейной затяжке. При спиральной навивке вследствие ухудшения условий теплоотдачи и проявления индуктивности температура проводника повышается примерно на 20%. Для того, чтобы и при спиральной навивке температура проводника не превышала принятую при определении прямолинейного проводника ее снижают на 20% и проверяют по формуле Кирхгофа, будет ли достигнута необходимая температура проводника при спиральной навивке:
(34)
где tсп – температура проводника при спиральной навивке,0С; tпр. – принятая сниженная температура условно прямолинейной проволоки, 0С; δ – расстояние между витками спирали, мм.
Диаметр проводника, мм, можно определить по эмпирической формуле:
(35)
где К – вспомогательная величина, определенная по формуле:
(36)
Площадь поперечного сечения этой проволоки, мм2, определяется по формуле:
(37)
Длина проводника, м, определяется по формуле:
(37)
Контрольные вопросы:
Как определяется длина проводника при прямолинейной затяжке?
Как определяется удельное сопротивление проводника?
Как определить тепловую мощность прибора?
Как определить мощность прибора?