м вольфрамового дротика Зі стінкамі реакційної камери на годину Існування високотемпературна стану дротика. Для Зменшення тепловтрат віпромінюванням провідник розташовувался в фокусі ціліндрічного дзеркала. Отримай, що перегорання дротику = 210 мкм, = 10 см при сілі Струму = 4.5 А у відсутності тепловтрат віпромінюванням відбувається на 20 з раніше. Провідник = 70 мкм при сілі Струму = 1.05 А в аналогічніх умів перегорає на 10 с раніше. Таким чином, Збільшення діаметру дротика приводити до ЗРОСТАННЯ впліву теплообміну віпромінюванням, что пов'язано з ростом віпромінюючої поверхні.
3 Складання математичної МОДЕЛІ теплообміну вольфрамового провідника
Запропонована фізико-математична модель тепломасообміну та окислених вольфрамового провідника, что нагрівається ЕЛЕКТРИЧНА Струмило, з урахуванням випаровуваності оксідної плівкі з его поверхні.
Рівняння теплового балансу має вигляд:
,. (1)
Зміна Товщина окісної плівкі з урахуванням ее випаровуваності опісується рівнянням:
,, (2)
,, , (3)
,, (4)
,, (5)
,, (6)
, (7)
де,, - Питома теплоємність, коефіцієнт теплопровідності та Густина вольфраму;,,; ,, - температура Частки, газу та стінок реакційного влаштую, К; - товщина оксідної плівкі, м; - відносна масова концентрація кисни в повітрі, = 0.23 при = 10 5 Па; - тепловий ефект Реакції,; Nu, Sh - КРИТЕРІЇ Нуссельта, Шервуда; - коефіцієнт діфузії кисни через плівку оксиду,; - енергія актівації,; - коефіцієнт теплообміну,;, - коефіцієнт теплопровідності та Густина газу,,; степінь чорноті оксідної плівкі; - Пітом Опір при температурі Т 0 = 273 К, Ом Г— м;-температурною коефіцієнт опору,; сила Струму, А; - Питома теплота пароутворення,;, - Швидкості наростания та випаровуваності оксідної плівкі,;,,, - Густиня теплових потоків конвекцією, віпромінюванням, до контактів та на випаровуваності оксиду,;, Густиня хімічного та джоулева тепловіділення,.
Рівняння (1) - (7) опісують високотемпературна тепломасообмін и кінетіку окислених металевих дротіків при нагріванні їх ЕЛЕКТРИЧНА Струмило.
На рис. 1 представлені результати розрахунків по даній фізико-математічній МОДЕЛІ для вольфрамового дротика, Який нагрівається ЕЛЕКТРИЧНА Струмило в середовіщі кисни в порівнянні з експериментальна Даними. Коректність побудованої МОДЕЛІ забезпечується добрим ПОГОДЖЕННЯ результатів теоретичності та експериментальних ДОСЛІДЖЕНЬ.
В
Рис.1. часові залежності Температуру вольфрамового провідника (а) та товщина оксиду на его поверхні (б) при потужності електричного Струму
= 106,4 Г— 10 -4 Вт/м 2 . = 50 мкм, = 7 см, = 1, ШВИДКІСТЬ обдуву провідника = 0.13 м/с. 1 - з врахування, 2 - без врахування тепловтрат на випаровуваності оксідної плівкі; ооо - експериментальні дані [1] Мержанов А.Г. ...
