3.3.3 Тепловой расчет трансформатора при номинальной загрузке при уровне масла ниже патрубков коллекторов радиаторов
При снижении уровня масла ниже уровня входов в патрубок коллектора радиатора, активная конвекция в радиаторе практически прекращается, поэтому в дальнейшем расчете радиаторы не учитываем.
Вследствие чего значительно уменьшается площадь конвективного теплообмена. Расчеты будем вести при снижении уровня масла на 90 мм.
Эффективная теплоотдающая поверхность бака [4]:
м2
Эффективная боковая теплоотдающая поверхность бака [4]:
м2
Площади конвективного и лучистого теплообмена [4]:
м2 м2
Среднее превышение температуры стенки бака над воздухом [4]:
°С
Среднее превышение температуры стенки бака над воздухом [4]:
°С
Превышение температуры масла в верхних слоях над температурой окружающего воздуха [4]:
Температура масла в верхних слоях [4]:
°С
Коэффициент теплоотдачи внутри бака [10].
Критерий Грасгофа:
К
К-1
К
м2/с
Определяющим размером здесь будет высота уровня масла в баке:
м
Критерий Нуссельта:
Вт/м·К
Вт/м2· К
Коэффициент теплоотдачи снаружи бака.
Критерий Грасгофа:
К
К-1
К
м2/с
м
Критерий Нуссельта:
Вт/м·К
Вт/м2· К
Коэффициент теплопередачи через стенку бака:
Поток теплоты через стенку бака трансформатора:
Вт
Температура наружной поверхности бака:
°С
Среднее значение температуры масла в баке:
°С
Вследствие падения уровня масла в баке трансформатора между крышкой бака и верхними слоями масла образуется воздушная прослойка, теплопередачу в которой будем рассчитывать через λэф - эффективный коэффициент теплопроводности.
Критерий Грасгофа:
В качестве определяющей температуры принимаем среднюю температуру между маслом и окружающим воздухом [10]:
°С
К
К-1
К
м2/с
Вт/м·К
Эффективный коэффициент теплопроводности воздуха:
Вт/м·К [10]
Коэффициент теплоотдачи внутри бака:
Критерий Грасгофа:
К
К-1
К
Критерий Нуссельта:
Вт/м·К
Вт/м2· К
Коэффициент теплоотдачи снаружи бака:
Критерий Грасгофа:
К
К-1
К
м2/с
м
Критерий Нуссельта:
Вт/м2· К
Коэффициент теплопередачи через крышку бака:
Поток теплоты через крышку бака трансформатора:
Вт
Температура крышки бака трансформатора:
°С
Разность температур между стенкой и крышкой бака:
°С
Данные расчетов при различны температурах окружающего воздуха и различной загрузке трансформатора сведены в таблицу 11.
Таблица 11. - Температуры трансформатора с падением уровня масла на 90мм.
|
Коэффициент |
Температура |
Температура |
Температура |
Температура |
Разность температур |
|
загрузки |
окружающего |
верхних слоев |
стенки бака |
крышки бака |
между стенкой и |
|
трансформатора |
воздуха |
масла |
трансформатора |
трансформатора |
крышкой бака |
|
|
30 |
50,4 |
43,4 |
33,8 |
9,6 |
|
|
15 |
35,4 |
28,3 |
18,6 |
9,7 |
|
0,2 |
0 |
20,4 |
13,2 |
3,5 |
9,7 |
|
|
-15 |
5,4 |
-1,8 |
-11,4 |
9,6 |
|
|
-30 |
-9,6 |
-17 |
-26,6 |
9,6 |
|
|
30 |
57,7 |
48,4 |
35 |
13,4 |
|
|
15 |
42,7 |
33,3 |
19,8 |
13,5 |
|
0,4 |
0 |
27,7 |
18,2 |
4,7 |
13,5 |
|
|
-15 |
12,7 |
3,1 |
-10,2 |
13,3 |
|
|
-30 |
-2,3 |
-12,2 |
-25,4 |
13,2 |
|
|
30 |
68,7 |
56 |
36,9 |
19,1 |
|
|
15 |
53,7 |
40,9 |
21,6 |
19,3 |
|
0,6 |
0 |
38,7 |
25,7 |
6,5 |
19,2 |
|
|
-15 |
23,7 |
10,6 |
-8,4 |
19 |
|
|
-30 |
8,7 |
-4,8 |
-23,7 |
18,9 |
|
|
30 |
82,7 |
65,8 |
39,2 |
26,6 |
|
|
15 |
67,7 |
50,7 |
23,9 |
26,8 |
|
0,8 |
0 |
52,7 |
35,5 |
8,7 |
26,8 |
|
|
-15 |
37,7 |
20,3 |
-6,2 |
26,5 |
|
|
-30 |
22,7 |
4,7 |
-21,6 |
26,3 |
|
|
30 |
99,2 |
77,5 |
41,9 |
35,6 |
|
|
15 |
84,2 |
62,3 |
26,4 |
35,9 |
|
1 |
0 |
69,2 |
47 |
11,2 |
35,8 |
|
|
-15 |
54,2 |
31,7 |
-3,7 |
35,4 |
|
|
-30 |
39,2 |
16 |
-19,2 |
35,2 |
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
