Co-So-Ky-Thuat-Dien__C10_3.-Qua-Trinh-Phat-Nong-O-Che-Do-Qua-Do_Nxcuong - [Cuuduongthancong.com].Pdf

.c
om
ng
co

1

ng

th

an

BMTBD-LT KCD-nxcuong

du
o

Q trình phát nóng ở chế độ q độ

cu

u

Xét một vật thể đồng nhất có có nguồn nhiệt nội tại P và diện tích tỏa
nhiệt S [m2], với các giả thiết:
- Công suất nhiệt P [W] =const
- Nhiệt độ θ [oC] bằng nhau ở mọi điểm bên trong vật thể
- Hệ số tỏa nhiệt KT [W/m2 oC] và nhiệt dung C[W.s/oC] của vật thể
không phụ thuộc vào nhiệt độ.

Page 1

2
BMTBD-LT KCD-nxcuong

CuuDuongThanCong.com

/>

Q trình phát nóng ở chế độ q độ
Năng lượng sản sinh từ bên trong vật thể trong thời gian dt (Pdt)
sẽ biến thành nhiệt năng, một phần làm tăng nhiệt độ của nó
(Cd) và phần khác tỏa ra mơi trường xung quanh (KTS dt).
Phương trình cân bằng năng lượng

.c
om

P dt C  d  K T S  dt
d K T  S
P

  0
dt
C
C
Với

co

ng

    o độ tăng nhiệt so với nhiệt độ của môi trường, oC.

3

ng

th

an

BMTBD-LT KCD-nxcuong

du
o

Q trình phát nóng ở chế độ q độ

u

d K T  S
P

  0
dt
C
C

cu

Giải phương trình vi phân bậc nhất xét đến các điều kiện biên của bài tốn
• Với điều kiện biên: t=0, = 0= 0
= ođ(1 – e-t/T)
• Với điều kiện biên: t=0, = 0≠0
 = 0

 od 
T

e-t/T

+ ođ(1 –

 = 0e-t/T + ođ(1 – e-t/T)

o

= ođ(1 – e-t/T)

e-t/T)

P
: độ tăng nhiệt ổn định [0C]
kT S

C
kT S



ođ

0

t

Page 2
: hằng số thời gian phát nóng [s]
4

BMTBD-LT KCD-nxcuong

CuuDuongThanCong.com

/>

Q trình phát nóng ở chế độ xác lập


 = o

e-t/T

+ ođ(1 –

chế độ xác lập nhiệt

ođ

e-t/T)

2
o

Các nhận xét:

t       od 

P
kT S

1

0

t

P
kT S

phương trình cân bằng nhiệt Newton ở chế độ xác lập

co

ng

 od 

.c
om

Đây là chế độ xác lập nhiệt: công suất tổn hao gây phát nóng vật
thể cân bằng với cơng suất tỏa nhiệt ra môi trường chung quanh.

5

ng

th

an

BMTBD-LT KCD-nxcuong

du
o

Hằng số thời gian phát nóng T 

C
kT S

τ = τoe-t/T + τ(1 – e-t/T)

cu

u

 Nếu tồn bộ năng lượng tổn hao khơng tỏa ra môi trường xung
quanh mà chỉ dùng để đốt nóng vật thể - chế độ đoạn nhiệt:

P dt C  d

 


P
t  od t
C
T

θ T
θođ

 khi t=T thì τ = τ

Hằng số thời gian phát nóng T là thời gian cần thiết để nhiệt độ của vật
thể đạt đến nhiệt độ ổn định khi khơng có sự tỏa nhiệt từ vật thể ra môi
trường chung quanh (chế độ đoạnPage
nhiệt). 3
 hằng số thời gian T càng lớn thì nhiệt độ của vật thể càng tăng chậm.

t

6
BMTBD-LT KCD-nxcuong

CuuDuongThanCong.com

/>

Quá trình nguội
0  C d  K T S  dt



khi t=0 thì = ođ

ođ

 = ođe-t/T

co

ng

.c
om

t

7

cu

u

du
o

ng

th

an

BMTBD-LT KCD-nxcuong

Page 4

CuuDuongThanCong.com

/>