Каковы значения коэффициента теплопроводности λж и средней температуры tж трансформаторного масла, используя вприборе
Каковы значения коэффициента теплопроводности λж и средней температуры tж трансформаторного масла, используя вприборе метод "нагретой нити" с платиновой нитью и кварцевой трубкой с зазором? Внутренний и наружный диаметры кварцевой трубки составляют d2 = 1 мм и d3 = 3 мм, соответственно. Диаметр платиновой нити равен d1 = 0,12 мм, а ее длина - l = 90 мм. Коэффициент теплопроводности кварца λ = 1,4 вт/(м × ℃). Известно, что тепловой поток через слой масла q составляет 1,8 вт, а температура платиновой нити tс1 равна 106,9 ℃.
01.10.2024 23:28
Объяснение: Коэффициент теплопроводности (λж) трансформаторного масла и средняя температура (tж) могут быть определены с использованием метода "нагретой нити" с платиновой нитью и кварцевой трубкой с зазором. Для проведения измерений, известны диаметры платиновой нити (d1), внутренний (d2) и наружный (d3) диаметры кварцевой трубки, а также длина нити (l). Также известны коэффициент теплопроводности кварца (λ) и тепловой поток через слой масла (q). Температура платиновой нити (tс1) также задана.
Значение коэффициента теплопроводности трансформаторного масла (λж) может быть рассчитано по формуле:
λж = (q * l * ln(d3 / d2)) / (2 * π * (tж - tс1))
Средняя температура трансформаторного масла (tж) может быть рассчитана по формуле:
tж = tс1 + (q * l * ln(d3 / d2)) / (2 * π * λж)
Демонстрация:
Пусть тепловой поток через слой масла (q) равен 1,8 Вт, диаметр платиновой нити (d1) равен 0,12 мм, внутренний диаметр кварцевой трубки (d2) равен 1 мм, наружный диаметр кварцевой трубки (d3) равен 3 мм, длина нити (l) равна 90 мм, коэффициент теплопроводности кварца (λ) равен 1,4 Вт/(м*°C), и температура платиновой нити (tс1) равна 106,9 °C.
Шаг 1: Рассчитаем значение коэффициента теплопроводности масла (λж):
λж = (1,8 * 0,09 * ln(3 / 1)) / (2 * π * (tж - 106,9))
Шаг 2: Рассчитаем среднюю температуру масла (tж):
tж = 106,9 + (1,8 * 0,09 * ln(3 / 1)) / (2 * π * λж)
Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется ознакомиться с основными понятиями теплопроводности и методом "нагретой нити". Также важно учитывать единицы измерения, которые используются в данной задаче.
Задача на проверку: Рассчитайте значения коэффициента теплопроводности (λж) и средней температуры (tж) трансформаторного масла с помощью предоставленных данных.