Double g force нагревательный элемент что это: Нагревательный элемент Double G-Force — что это?

Разное

11.04.1973
Комментарии: 0

Содержание

Нагревательные элементы в конвекторах: монолит, ТЭН в рубашке, ститч

Всем привет!

Порой смотришь – конвектор, стоит тысяч под 10, ждешь там последние технологии, применимые астронавтами NASA, видишь супер-изысканный дизайн,  такой только на прием к Королеве Англии ставить в Букингемском Дворце, а внутри оказывается нагревательный элемент, выполненный по технологии 50-летней давности, пожароопасность которого вполне себе сопоставима с игрой в спички вблизи бензоколонки. 

Беда в том, что даже старые технологии до сих пор используются в современных отопительных приборах. Как избежать неправильно решения и не купить фигню с морально устаревшим нагревательным элементом – читайте здесь.  Мы сделали краткий обзор трех разных нагревательных элементов, упорядочив их от худшего к лучшему. Также уместно сказать, что их расположение в этом тексте идет от старого к новому (в плане технологичности).

 


Слева направо – Monlan, Atlantic, Electrolux Rapid (инверторный конвектор)

 

Повествование будет идти на примере трех электрических конвекторов:

  • Конвектор Monlan
  • Конвектор Atlantic 
  • Инверторный конвектор Electrolux Rapid (с инверторным блоком образца 2020 г)

 

Ститч-нагревательный элемент.

Ститч-нагревательный элемент – стальная проволока на диэлектрической основе. Технология, которой больше полувека. Нагревательный элемент представляет собой металлическую нить, уложенную зигзагом. Она раскаляется до очень высокой температуры (250-300ºC), проходящий через неё воздух согревается и выходит наружу в теплом виде. Из плюсов – мгновенный выход на рабочую tº, буквально 5-10 секунд. На этом плюсы закончились. 


Вот так выглядит ститч нагревательный элемент.

Из минусов – безопасность, низкая эффективность вкупе с несоразмерным энергопотребление, недолговечность, дискомфорт в процессе эксплуатации.

Безопасность. Проволока, которая раскаляется до красна. Пожароопасность вполне себе сопоставима с игрой в спички вблизи бензоколонки. Да, эта металлическая нить также быстро остывает, как и разогревается, но иметь дома что-то с температурой работы под 300ºC – такая себе идея. Низкая эффективность обусловлена в первую очередь маленькой площадью нагревательного элемента. Воздух, который проходит по конвекционной камере, не успевает нагреться в достаточной мере, так как площадь соприкосновения его с нагревательным очень мала. Энергопотребление – оно несоразмерно велико теплоотдаче.


Также ститч-нагревательный элемент известен как игольчатый. Теперь вы понимаете, почему он называется именно так)

Площадь нагревательного элемента должна быть большой, тогда и будет нормальный теплосъем. Так что греть он будет долго, неэффективно, при этом забирая электроэнергию согласно своей номинальной мощности. Дискомфорт во время использования – следствие высокой температуры нагревательного элемента.

Когда мимо него вместе с воздухом проходит пыль и прочие мелкие частицы (ведь они тоже участвуют в режиме конвекции), то они сгорают, кислород окисляется, выделяется CO2 и появляется ощущение нехватки O2 и начинаем чувствовать посторонние запахи. На самом деле кислорода хватает и его более чем достаточно, просто деструктивно влияет образование CO2, но на этот счет всегда можно поставить приточную вентиляцию и проблема свежего воздуха будет решена навсегда.

Что касается долговечности, то пыль и грязь, которая оседает на нагревательном элементе в выключенном состоянии, сгорает моментально, а эти участки металлической нити просто перегорают, постепенно выводя прибор из строя. Эта самая устаревшая технология, но которая в виду удешевления продукции часто встречается даже в дорогих электрических конвекторах.

 

Стальной ТЭН в алюминиевой рубашке.

На стальную трубку надета алюминиевая рубашка, которая позволяет забрать тепло со стальной трубки и участвует в процессе теплообмена. Не такая старая технология, как ститч, но ей тоже очень много лет. Каких-то ярко выраженных плюсов здесь нет, но и сказать что этот нагревательный элемент однозначно плохой тоже нельзя. Морально старый? Однозначно. Был адекватен своему времени, но теперь уже просто эта технология устарела. 

Стальной ТЭН в алюминиевой рубашке.

По сравнению со ститчем здесь значительно ниже рабочая температура, поэтому нет какого-то ощущения выжигания O2 и посторонних запахов. Основной минус – шум работы. Состоит нагревательный элемент из двух составляющих – стальной трубки и алюминиевой рубашки. Стальная трубка разогревается и передает тепло алюминию. Поскольку у них разная температура расширения, то алюминий будет при нагреве и остывании расширяться и сужаться, издавая металлические звука, которые реально громкие, в ночи они могут разбудить, а во время работы или вечернего отдыха изрядно так смещать ваш фокус внимания с чего-то полезного и хорошего на себя

 

Монолитный нагревательный элемент.

Монолит – самый продвинутый и дорогой. Выполнен из монолитного состава силумина, который отлит в единой форме. Форма нагревательного элемента X-образная, поэтому их часто называют X-образными нагревательными элементами. Хотя встречается и V-образный нагревательный элемент, но используется такой уже в тех же плинтусный конвекторах (где X-образный нагревательный элемент будет избыточен). За счет того что структура монолитная, в отличие от ТЭНа в алюминиевой рубашке он не вызывает никаких щелчков и хрустов в процессе разогрева и остывания. 


Монолитный нагревательный элемент.


Монолитная структура позволяет равномерно разогреть весь элемент до единой температуры и весь нагревательный элемент полностью участвует в процессе теплообмена. Сердечник на фото выше (образующий цилинд по центру) – нагревательный элемент и с него уже тепло расходится по соседним рёбрам.

Правды ради стоит сказать, что и монолитных нагревательных элементов есть много вариантов, но мы демонстрируем вам самый совершенный, который сейчас есть в мире (на момент публикации) нагревательного элемента лучше чем этот, просто не существует. Второй повод для гордости – его придумали наши ученые из Ижевска, окрестив свою разработку «ТурбоЁж», так как он имеет щетинистую фактуру и напоминает ежа. Для большей убедительности его назвали Хэджхог, что тоже переводится как «Ёж».


Вот такой компактный нагревательный элемент на целых 1.5 кВт – всего 50 см (когда в других по меньшей мере 64 см).

У него самая большая площадь, поэтому здесь идет самый большой теплосъем и он быстрее всех прогреет помещение. Скорость выхода на рабочую температуру составляет всего 75 секунд. Его температура работы среди всех нагревательных элементов самая низкая и у качественных монолитных нагревательных элементов не превышает 125ºC при пиковой нагрузке. Они не боятся отрицательных температур и их можно включать даже тогда, когда они замерзли. Срок службы монолитного нагревательного элемента составляет порядка 25 лет, что очень, очень долго.

 

Подведем итоги:
Хуже всех – ститч. Имеет право на существование только в тепловентилятороах, да и и то лучше покупать тепловетерки с керамическим нагревательным элементом.

Конвектор со стальным ТЭНом в алюминиевой рубашке – морально старые, но кто-то почему-то их проивзодит и использует, хотя, лучше их, чем ститч. Монолит – самый передовой нагревательный элемент, но при этом качество монолитного элемента зависит от завода-изготовителя, так как они все отличаются. Если вы сейчас находитесь в поиске хорошего обогревателя, рекомендуем купить инверторный конвектор. Это самые технологичные электрические обогреватели на текущий момент, внутри которых кроме того что установлен монолитный нагревательный элемент, так еще и инверторное управление позволяет экономить на электроэнергии, оптимизируя его в среднем на 30-35%.

Экономичный обогреватель Ballu BEC/EVM-1000 mechanic для «слабой» электросети. Обзор

При нынешнем разнообразии электрических отопительных приборов выбрать недорогой, но качественный вариант бывает непросто. Тем более, если нужно организовать экономичное электрическое отопление загородного дома, магазина, офиса или квартиры,

но выделенная электрическая мощность недостаточна.

Рассмотрим недорогую модель электрического обогревателя BALLU, работающего по принципу конвекции.

Что такое конвекция — известно всем, поэтому нет надобности на этом останавливаться. А чем нам понравился Ballu BEC/EVM-1000 mechanic, придется пояснить.

Новый нагревательный элемент Double G Force позволяет включать обогреватель как на полную мощность — 1000 Вт, так и на половинную — 500 Вт. Это удобно для коррекции максимальной нагрузки на электросеть с недостаточной выделенной мощностью. Механический термостат позволяет регулировать температуру с точностью до 1 градуса. При этом он не имеет электроники, а поэтому легко переносит электросети с нестабильным напряжением: пониженным или повышенным.

После пропадания сетевого напряжения термостат продолжит работу без вмешательства человека. Для загородного дома, где с сетью всякое бывает, это явный плюс. У производителя называется это — автоматический перезапуск. Хотя, на самом деле, никакого перезапуска там нет, это же не электроника.

Просто механическому термостату перебои питания — до фонаря.

Дизайн обогревателя Ballu BEC/EVM-1000 mechanic разработан итальянскими дизайнерами, поэтому обогреватель радует глаз.

В комплекте Ballu BEC/EVM-1000 mechanic имеется удобное настенное крепление и симпатичные напольные ножки-ролики.

Обогреватель имеет небольшую толщину корпуса, оснащен защитой от перегрева и может использоваться для отопления помещений, площадью 10 — 15 кв.м. Эффективность его работы зависит от теплопотерь конкретного помещения.

Понятно, что если теплоизоляция отсутствует, то натопить улицу будет невозможно. Качество изготовления и сборки хорошее.

Что касается дизайна, то он запоминающийся и не банальный, поэтому, обогреватель BALLU впишется в любой интерьер. После включения нагревательный элемент данного девайса быстро нагрелся, причем без треска, присущего некоторым другим обогревателям, а из верхней части корпуса, закрытой сеткой, пошел теплый воздух. При этом корпус конвектора нагрелся не сильно. По крайней мере, случайно дотронувшись до него ожога не получишь.

Не смотря на то, что отопление конвекторами является одним из самых экономичных и эффективных (во многих случаях, даже по сравнению с газовым) использование электрических обогревателей может столкнутся с проблемой недостаточной выделенной электрической мощности (малого лимита разрешенной мощности или “слабой” проводкой). Что такое недостаточная выделенная мощность?

По-простому, это когда вы включаете одновременно несколько мощных обогревателей, в доме выбивает автомат. Иногда, по-старинке, говорят — выбивает пробки. Хотя пробок давно уже нет и в помине!

Что происходит? Вводной автомат рассчитан на разрешенную для данного помещения мощность и потребляемый электроприборами ток. При одновременном включении нескольких мощных приборов, таких как обогреватели, водонагреватели, чайники, насосы и т.д происходит превышение разрешенного лимита потребляемой мощности. Электросеть и проводка перегружаются и защитный автоматический выключатель отключает подачу электроснабжения в дом.

Согласитесь, что оказаться зимой в темноте и в холоде не самое приятное испытание. Но чтобы включить электроснабжение многим нужно лезть на столб или вызывать электрика, поскольку теперь счетчики и автоматы для загородных домов и дач выносят за границы участка и вешают на столб для лучшего контроля.

А если в момент отключения дома никого нет, то последствия обесточивания могут более серьезными, чем испорченные продукты в холодильнике. Бывают случаи, когда автомат не срабатывает при перегрузке (старый, неисправный или рассчитанный на больший ток, чем требуется). Проводка греется, воспламеняется и возникает пожар.

Поэтому, чтобы избежать неприятных последствий перегрузки сети, для подключения электрических обогревателей BALLU (и других) необходимо использовать оптимизатор нагрузки на электросеть CLUSTERWIN OEL-820, изобретенный в России и не имеющий мировых аналогов.

«Умная розетка» сделает возможной эксплуатацию электрических обогревателей в «слабых» электросетях, к тому же и безопасной.

Принцип работы OEL-820 заключается в автоматическом перераспределении мощности в паре энергоемких потребителей — конвекторов, в зависимости от их приоритета. Оптимизатор использует паузы в рабочем цикле приоритетного конвектора для питания неприоритетного.

При этом суммарная мощность, потребляемая конвекторами одинаковой мощности от сети никогда не превысит половины суммы их мощностей. Т.е. общее потребление в паре снижается на 50%.

Оптимизатор нагрузки OEL-820 состоит из двух блоков/розеточных адаптеров: блок A с зеленой маркировкой на корпусе — для подключения приоритетного конвектора, блок B с красной маркировкой — для подключения неприоритетного конвектора. Блоки включаются в розетки (в одном или в разных помещениях), а в них включаются обогреватели. Взаимодействие между блоками — автоматическое, дистанционное — по радиоканалу. Каждая пара блоков имеет свою уникальную кодировку радиосигнала, поэтому в одном доме могут работать несколько OEL-820, не мешая друг-другу.

Пара отопительных приборов, подключенных к соответствующим блокам оптимизатора нагрузки OEL-820 и расположенных в разных комнатах (на разных этажах) будет работать следующим образом.

При включении приоритетного конвектора, подключенного к блоку А (зеленая метка) в первой комнате, в режим нагрева, неприоритетный конвектор, подключенный к блоку В (красная метка), отключится от сети. Как только температура в первой комнате достигнет заданного значения, термостат конвектора А отключит нагрев и закончит рабочий цикл. Начнется рабочий цикл неприоритетного конвектора B во второй комнате. На него будет подано сетевое напряжение и его термостат включит нагрев (если температура воздуха упала ниже заданной).

Когда температура во второй комнате достигнет установленного значения, конвектор B отключится своим термостатом. Некоторое время, зависящее от качества теплоизоляции помещений, будут выключены оба конвектора, поскольку температура в первой комнате падает медленно. Когда температура упадет ниже уставленного значения, конвектор, подключенный к блоку А, включит нагрев и начнет новый рабочий цикл.

Например, при использовании 4х конвекторов BALLU, мощностью по 1 кВт каждый, их суммарная потребляемая от сети мощность никогда не превысит половины суммы мощностей, т.е. — 2 кВт. Таким образом, оптимизатор КЛАСТЕРВИН OEL-820 предоставляет простой способ подключения и использования энергоемких потребителей к сети с недостаточным лимитом мощности: без увеличения выделенной мощности, без прокладки дополнительных проводов.

Наша оценка обогревателя Ballu BEC/EVM-1000 mechanic:

+ недорогой, простой в использовании, неприхотливый термостат, нагревательный элемент с двумя ступенями мощности, защита от перегрева, перезапуск после пропадания сети, нечувствительный к нестабильному питающему напряжению, хороший дизайн, универсальное крепление, ножки на роликах;

– отсутствие светодиодной индикации включения нагрева.

 

Электрическая схема конвектора ballu

Устройство электрообогревателя

Итак, для начала рассмотрим конструкцию электрического конветкора, чтобы вы понимали, что придется проверить и отремонтировать. Обогреватель состоит из шнура с вилкой, подключаемой в розетку, кнопки включения/выключения, терморегулятора и нагревательного элемента (ТЭНа). Помимо этого в схеме может быть расположен термопредохранитель, защищающий при перегреве, а также датчик наклона, который отключит питание и спасет от пожара при опрокидывании мобильного конветкора. Также в некоторых моделях может быть установлен специальный датчик защиты от проникновения посторонних предметов внутрь корпуса.

С конструкцией разобрались, теперь переходим к основам ремонта электрообогревателя своими руками.

Как отремонтировать поломку?

Итак, чтобы вам было понятнее, как нужно действовать, предоставим инструкцию пошагово:

  1. Отключите конвектор из розетки.
  2. Откройте доступ к регулятору температуры и выключателю.
  3. В том случае если конвектор не работает вообще, т.е. даже не светятся индикаторы при включении, тогда проверьте, подходит напряжение к клеммам через шнур. Для этого используйте мультиметр. Если напряжения нет, проверьте его в розетке, а также целостность самого кабеля. О том, как проверить напряжение в розетке мы рассказывали в соответствующей статье. Если в розетке есть 220, а на жилах шнура нет, замените шнур либо найдите место повреждения и восстановите его.
  4. Если же питание подходит, но электрический конвектор не включается, следующим этапом ремонта будет проверка кнопки. В 70% случаев неисправность кроется именно в ней (подгорают контакты). Для проверки сначала отключаем обогреватель от сети, потом мультиметром прозваниваем кнопку. Во включенном положении должно быть короткое замыкание, в выключенном – большое сопротивление, свидетельствующее об обрыве цепи. Если же в вашем случае не так, меняем кнопку либо пробуем зачистить контакты. На видео ниже будет предоставлена технология ремонта кнопки конвектора.
  5. Далее нужно прозвонить терморегулятор тестером. Исправный регулятор температуры должен показывать на табло мультиметра маленькое либо вообще нулевое сопротивление.
  6. Если и терморегулятор в исправности, то нужно идти дальше по цепи и убедиться в том, что все контакты надежно подключены к разъемам.
  7. Дойдя до нагревательного элемента нужно прозвонить и его. Очень часто причиной того, что электрический конвектор не работает, является выход из строя ТЭНа. О том, как прозвонить ТЭН мультиметром, мы рассказывали в соответствующей статье. Вышедший из строя ТЭН ремонту не подлежит, его придется заменить.
  8. Следующим этапом ремонта будет проверка термопредохранителей. Действуйте по аналогии с п.5.
  9. Ну и последнее, почему электроконветкор может включаться, но не греть либо вообще перестать работать — неисправность датчиков, в том числе и защита от опрокидывания. Их по аналогии нужно проверить и в противном случае заменить.
  10. Если в схеме присутствует электроника (например, электронный термостат, как на фото ниже), вряд ли без соответствующий навыков вы сможете самостоятельно отремонтировать электрообогреватель. В этом случае рекомендуем обратиться за помощью мастера.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезные видео по теме:

Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, как выполнить ремонт конвектора своими руками на дому. Надеемся, предоставленные советы вам помогли в решении проблемы!

Будет интересно прочитать:

Современные технологии делают нашу жизнь комфортнее. Это позволяет людям не заботиться о тех вещах, которые раньше было необходимо делать. Некоторые виды техники уже стали обыденными для каждого человека. Так можно сказать и про обогреватели, которые выпускают разные производители. В данной статье будет рассмотрена продукция фирмы Ballu.

Информация о бренде

Компания Ballu начала свое развитие с 90-х годов. Именно тогда техника стала неотъемлемой частью жизни многих людей. Первоначально ассортимент был мал, но со временем Ballu начала расширять свою продукцию. Среди новинок можно отметить следующую технику:

  • электрические пушки;
  • тепловые завесы;
  • газовые тепловые пушки;
  • электрические конвекторы;
  • инфракрасные обогреватели;
  • накопительные водонагреватели;
  • системы воздушного отопления.

Стоит отметить и рынок, на который поставляется вся эта продукция. Её можно встретить в Восточной Европе, некоторых странах Азии, СНГ. Со временем планируется выпуск оборудования на рынок Центральной Европы. Производство расположено в Европе и Азии. Немецкие заводы собирают технику, а развитием технологий занимаются лаборатории в Китае. Именно китайский рынок электроники позволил Ballu сделать шаг вперед к технологичности. Среди новейших моделей большинство имеет несколько систем, которые делают технику очень современной.

Список технологий поможет больше узнать о преимуществе данной техники.

  1. Protective Coating – содержит антикоррозийный состав. Данная функция обеспечит защиту от неблагоприятной внешней среды.
  2. High Stability – технология, не позволяющая устройству завалиться на бок. Подойдет для тех, у кого в помещении могут быть неровные полы.
  3. Easy Moving – представляет собой комплекс для переноса. В него входят шасси и складывающиеся ручки. Этот вариант мобильного агрегата подойдет тем, кто захочет прогревать несколько небольших помещений по очереди.
  4. Double G-Force – тип монолитного нагревательного элемента, который отличается долгим сроком службы.
  5. Double G-Force X-образного типа – позволит повысить температуру в помещении всего лишь за 75 секунд. В отличие от простой версии может распределять тепло равномернее.
  6. Homogeneous flow – система, которая способствует равномерной конвенции воздуха. Другими словами, воздух будет прогреваться равномерно по всей площади помещения.
  7. Auto-Restart – функция, которая понравится тем, у кого бывают сбои в электросети. Эта технология перезапустит систему устройства, если питание от сети резко прекратится.

Помимо этого набора технологий присутствуют и другие, например: защита от перегрева, увеличенный воздухозаборник, ионизация воздуха.

Устройство

Технологичность позволяет делать модели удобным в эксплуатации, поэтому следует поговорить и про внутреннее устройство. Как правило, обогреватель конвекторный работает на ТЭНе (трубчатом электронагревателе). Он нагревает устройство изнутри и начинает появляться тепло. Нагрев внутренних механизмов связан с тем, какого типа электроконвектор.

Он может содержать в себе не только конвекторный, но и инфракрасный тип обогрева. Это позволяет прогревать комнаты с высоким потолком (в этом преимущество инфракрасного вида перед конвекторным) и при этом распределять теплый воздух по всей площади помещения.

Терморегулятор поможет вам установить ту температуру, которую вы захотите.

Эта функция полезна для тех, кто вместо центрального отопления на зиму предпочел установить конвектор. Вам не нужно будет проверять помещение и самому убеждаться в том, что температура подходящая. Чтобы подключить терморегулятор, вам понадобится клеммная колодка, нагревательный элемент и выключатель, который должен является автоматическим. Можно к одному терморегулятору подключить даже несколько видов оборудования. Но для этого необходимо подключить контактор. Им может быть электромагнитный пуск.

Также в устройстве техники могут быть и колбы. Их можно встретить только в уличных обогревателях. Эти колбы имеют одну особенность, а заключается она в том, что при работе вырабатывается не только тепло, но и свет. Так как эти колбы стеклянные, то они напоминают светильник. Электрический обогреватель содержит в себе множество схем. Это нужно учитывать при возможном ремонте. Большое количество технологий делает технику современнее, но также сложнее.

Преимущества и недостатки

Как и любой техники, у обогревателей есть плюсы и минусы. Это касается не только типа устройства, но и производителя.

К плюсам можно отнести определенные параметры.

  1. Технологичность. Высокое качество деталей, наличие современных функций – все это делает агрегаты удобными в использовании.
  2. Вариативность. Вы сами можете выбрать свою комплектацию в серии Evolution Transformer. В ней можно собрать обогреватель из около 40 вариантов. Это поможет тем, у кого особые условия содержания помещений.
  3. Разнообразие. Большое количество как конвекторных, так и масляных и инфракрасных моделей делает выбор для покупателя проще. Можно сказать, что в наличии имеются модели, которые изначально предназначены для обогрева улицы или производственных помещений.
  4. Простая эксплуатация. Автономность и мобильность аппаратов облегчают использование в быту до минимума.
  5. Высокая мощность. В линейке есть модель Heat Max, которая обладает улучшенными характеристиками. Если территория большая и обычные устройства полностью обогреть помещение не могут, то этот вариант с большой вероятностью сможет.
  6. Экономичность. Энергосбережение позволяет использовать меньшее количество электричества, что полезно для тех людей, у которых сильно загружена электросеть.
  7. Долгий срок службы. Благодаря высокому качеству сборки и эффективному устройству производитель гарантирует работу продукции на протяжении 25 лет.
  8. Обширная комплектация. Некоторые серии обогревателей имеют очень большую комплектацию. Она содержит шасси, подставки, кронштейны. Ручки регулируются, что добавляет мобильности.
  9. Низкий уровень шума. Для тех, кому нужна тишина и спокойствие.

Минусов немного, но они есть.

  1. Высокая цена. По соотношению цена/качество можно подобрать и более привлекательные модели.
  2. Слабость нагревательных элементов. При частом использовании на протяжении нескольких месяцев ТЭНы иногда перестают работать.
  3. Само использование электроэнергии как источника тепла очень дорого. Обслуживание и использование таких устройств будет стоить немало, не говоря уже и о сравнительно большой цене.

Модельный ряд

Представлен восьмью классами. Дадим краткое описание для каждого.

  • ENZO – имеет в своей комплектации ионизатор воздуха, который очистит помещение от бактерий. Базовые функции, высокая технологичность и долгий срок службы – все это делает ENZO разносторонней моделью.

  • Solo – очень безопасный агрегат. Защита от перегрева, средняя мощность, усиленный каркас, защита от опрокидывания. Отлично подойдет для семей, где необходимо иметь технику эффективную, но при этом безопасную.

  • Ettore – содержит функцию Auto Restart. Следовательно, данная модель отлично подойдет тем людям, у которых есть проблемы с электричеством. На предприятии зачастую может возникать сильная загрузка электропитания, и эта модель не будет сильно нагружать электросистему. Эта техника имеет весьма необычный внешний вид.

  • CAMINO ECO – экономичная и небольшая по своим размерам модель. Хорошо обеспечивает тепло в небольшой комнате. При небольшом размере не страдает функционал и мощность. Нагревательный элемент Double G-Force позволяет согревать помещение достаточно быстро.

  • Heat Max – более мощный представитель электрообогревателей. Преимуществами можно назвать усиленный нагревательный элемент, плавное распределение тепла с помощью системы Homogeneus flow. Минусами являются размеры агрегата и его цена. Все-таки за большую мощность нужно доплачивать. Но эта мощность сможет обогреть большое пространство.

  • RED Evolution – уникальная модель среди всей линейки конвекторов от Ballu. Особенность кроется в строении. У этой модели совмещены принципы работы инфракрасного и конвекторного типа. Это означает, что большой объем тепла будет распределяться везде, даже в помещении с высоким потолком. Такой подход позволяет работать конвектору в любых условиях.

  • Evolution Transformer – имеет свыше 40 вариантов для сборки. Вы можете выбрать свою. Такое разнообразие ценится среди покупателей, поэтому модель-трансформер является одной из самых популярных во всей продукции. Техническое оснащение на высоком уровне. Функции Double G-Force и Homogeneus flow обеспечивают долгий срок службы и простую эксплуатацию.

  • Plaza EXT – особые воздуховыпускные жалюзи, прочный корпус, состоящий из термостойкой теплокерамики, наличие термостата особо высокой точности – все это делает данную модель изысканной. Также присутствуют базовые для линейки Ballu системы: Homogeneous flow, Double G-Force, Hedgehog. Особенностью является то, что у Plaza есть функция антизамерзания. Эта система позволит использовать эту модель даже в особо холодном помещении.

Сам конвектор по типу крепления может быть настенный и напольный.

Инверторный обогреватель собирается с термостатом, который вы можете регулировать. Это поможет поддерживать определенную температуру в помещении. Конвективный тип отличается от масляного и инфракрасного тем, что он имеет достаточную мощность и при этом прогревает большую площадь.

Инструкция по использованию

Чтобы агрегат работал правильно и не доставлял проблем, нужно соблюдать все правила эксплуатации.

  1. При первом включении не давайте устройству работать слишком долго. Если техника будет включена достаточно долго, то может появиться неприятный запах.
  2. Несмотря на наличие защиты от опрокидывания, следите за положением обогревателя. Отопление может достигать температуры 80 С, и неправильное использование может привести к пожару.
  3. Не располагайте вещи близко к обогревателю. Из-за этого также может произойти возгорание.
  4. Поверхность устройства должна быть чистой. Протирать обогреватель можно тряпкой, смоченной в спирте. Следите за тем, чтобы мокрая одежда не соприкасалась с корпусом техники.
  5. Если что-то вышло из строя, не пытайтесь починить самостоятельно. Обогреватели Ballu внутри корпуса содержат большое количество электроники. Если такие основные части, как нагревательный элемент или блок управления стали неисправными, то отнесите их в специальный сервис.

Обзор отзывов

Несмотря на большое количество плюсов, среди отзывов покупателей можно встретить и минусы.

Некоторые люди утверждают, что обогреватели Ballu имеют слабый нагревательный элемент и что он быстро ломается. Несколько месяцев эксплуатации и ТЭНы перегорают.

Среди минусов также отмечают слабый прогрев помещений и высокую цену. Но есть и положительные отзывы, среди которых отмечают экономию электричества, эффективность при работе в тяжелых условиях, низкий уровень шума и автономность. Все это позволяет назвать данную линейку техники довольно качественной за свои деньги.

В следующем видео вы сможете наглядно познакомиться со всеми достоинствами и преимуществами конвекторов Ballu.

С наступлением холодов вы вспомнили, что где-то в кладовой должен быть электрический конвектор, который отлично дополнял центральное отопление в прошлую зиму. При включении в сеть устройство не подает признаков жизни, хотя ток в сети есть? Значит, причина, по которой конвектор не желает обогревать помещение, скрыта внутри прибора. Не спешите вызывать мастера – ремонт конвектора вполне можно осуществить своими руками.

Проверяем внутренние соединения

Прежде чем вскрывать конвектор, надо прочитать инструкцию по эксплуатации, найти подробную схему и тщательно ее изучить. Конструкция конвектора довольно простая, и в ней можно разобраться без технического образования.

Совет! Перед включением прибора его необходимо пропылесосить, вернее — продуть, направляя струю воздуха внутрь прибора, чтобы удалить слой пыли с нагревательных элементов.

Для начала надо проверить кнопку включения, если она исправна, то двигаемся далее: снимаем переднюю панель прибора, чтобы открыть доступ к внутреннему устройству. Визуально проверяем все провода, подходящие к клеммам — ищем следы пригорания или ослабления в затяжке винтов крепления, которые крепят монтажные провода. Если обнаружен винт, ослабший из-за сорванной резьбы, то меняем его на новый и затягиваем. Обнаруженную окалину удаляем, место подключения провода зачищаем, разобрав соединение. К этой операции надо подходить основательно: зачистить наждачной бумагой шайбы и оголенную часть провода, потом все собрать заново, прочно затянув винт.

Затем проверяем при помощи мультиметра регулятор температуры. В электрических конвекторах разных моделей может сломаться именно этот переключатель механического действия.

Термический ограничитель

Его задача — автоматически отключить конвектор при достижении внутри прибора предельной температуры, установленной производителем. Контакты аварийного термического ограничителя всегда замкнуты, что легко проверить при помощи пробника.

При обнаружении нагара, его удаляют, а в случае образования раковин на контактах, их надо опилить надфилем, затем обезжирить бензином Б-70. Все операции надо делать осторожно, чтобы не нарушить биметаллическую пластину и не сбить заводские настройки.

Если термоограничитель не подлежит ремонту, то необходимо заменить его на новый, чтобы обезопасить себя от различных неприятностей, связанных с перегревом электрического конвектора.

Проверка переключателей

Если на конвекторе, кроме кнопки включения, есть другие клавишные переключатели режимов и тому подобное, то надо проверить их исправность. Ставим положение «Вкл.», проверяем омметром проводимость каждого переключателя по очереди, касаясь щупами его контактов.

Обнаружив неисправность, надо попытаться ее удалить методом зачистки контактов, а при поломке выключателя следует заменить его полностью.

Проверка контактов переключателя

Элементы нагревания

Если все переключатели исправны, шнур целый, а конвектор все равно не работает, то вина тут может быть в неисправности именно нагревательного элемента. Их в современных конвекторах используют от одного до трех одновременно.

Чтобы проверить целостность такого элемента, используем обыкновенный мультиметр: один щуп прикладываем к точке монтажа, а второй поочередно касаемся других выводов на элементах. Часто хорошему контакту препятствует слой образовавшейся окалины или посторонние загрязнения. Зачищаем все контакты, монтажные провода до сверкающего блеска и повторяем замеры. Когда выявлена причина неисправности, то пытаемся нагревательный элемент отремонтировать, если это невозможно — он подлежит замене.

Нагревательные элементы применяются двух видов — закрытого и открытого типа.

Открытые ТЭН

К такому типу относятся нагревательные элементы:

  • спираль, натянутая между планками, сделанными из керамики;
  • нихромовая проволока, свитая в спираль с нанизанными керамическими бусами;
  • стержень из керамики, на который плотно намотана нихромовая нить.

Из открытых нагревательных элементов вместе с тепловыми экранами создаются отдельные блоки.

Открытый нагревательный элемент

Закрытые тэны

Такие элементы нагрева состоят из спирали, заключенной в герметическую трубку из прозрачного стекла, отлично передающую тепло, но служащую одновременно и диэлектриком. К ним относятся и герметические трубчатого типа электрические нагревательные элементы (ТЭН) — в них спираль заключена в стальную оболочку, а диэлектриком служит кварцевый песок, плотно набитый внутрь.

Во многих конвекторах импортного производства можно встретить нагреватели, которые образованы нанесением покрытия, проводящего ток, на стекло особой закалки или очень тонкую проволоку, вплетенную в термостойкую ткань.

Закрытый нагревательный элемент

Такие элементы не ремонтируются, а заменяются на новые из ремкомплекта, если производитель позаботился об этом. При отсутствии запасных придется подбирать из отечественных — вот здесь уже понадобятся знания основ электротехники. Такие нюансы лучше доверить специалистам из сервисного центра, иначе вам предстоит покупка нового конвектора взамен сгоревшего из-за вашей не компетенции.

Замена нагревателя

Сделать ремонт своими руками конвекторов несложно, если внутри стоят отечественные тэны. Если они открытого типа, то можно произвести ремонт по следующей методике:

  1. Снимите спираль с планки.
  2. Замерьте ее длину и намотайте такого же сечения спираль из нихромной проволоки.
  3. Оденьте спираль на керамические планки (оденьте предохраняющие бусы из керамики).
  4. Установите на прежнее место.

При этом нельзя забывать одну особенность нихрома — при нагревании нить удлиняется и провисает, поэтому при монтаже ее необходимо немного натянуть, чтобы исключить опасное касание металлических частей корпуса.

Закрытые виды нагревателей меняются аналогично — из герметической стеклянной колбы удаляется перегоревшая спираль, а вместо нее вставляем новую. Но предварительно ее надо промыть сначала в бензине, чтобы убрать смазку — только после этого можно приступить к окончательной сборке со всеми предосторожностями.

Если в конвекторе установлен ТЭН, то ваша задача состоит в том, чтобы точно установить его неработоспособность, а замена проводится еще легче, чем в других случаях. Новый ТЭН устанавливается на место перегоревшего нагревателя с последующим подсоединением токопроводящих проводов.

Ремонт нагревательного элемента

Правила эксплуатации

Многие пользователи уверены, что они знают эти постулаты, но на самом деле часто неправильно используют конвекторы, что способствует быстрому износу дорогостоящего оборудования. Соблюдайте несложные рекомендации производителей — это залог безупречной службы конвекторов в течение долгого времени.

  1. Никогда не накрывайте корпус одеждой или покрывалом — происходит нарушение циркуляции воздуха, что гарантирует поломку оборудования.
  2. Не сушите мокрую одежду на конвекторе — для этого есть специальные раскладные устройства.
  3. Для помещений с высокой влажностью надо использовать модели со знаком IP 24.
  4. Помните, что корпус конвектора не защищен от механического воздействия, при внешнем ударе может поломаться что угодно внутри устройства — от простого датчика до дорогостоящего нагревательного элемента.
  5. Не используйте переноски, не рассчитанные на мощность вашего конвектора, они могут перегореть и стать причиной пожара.
  6. Не допускайте детей к работающему устройству во избежание случайного ожога.
  7. Не прикасайтесь к выключателям изделия мокрыми руками — риск получения электротравмы резко возрастает.
  8. Исключите риск попадания мелких предметов внутрь конвектора.

Изделие прослужит долго и не подведет вас во время эксплуатации, если на период временного неиспользования во время летнего периода, вы запакуете его в полиэтиленовый мешок и уберете коробку в сухое помещение. Извечный враг таких устройств — пыль — не сможет проникнуть внутрь корпуса и накопиться на нагревательных элементах.

Чтобы усилить герметичность — подключите к пакету на короткое время пылесос, он отсосет излишки воздуха, получится 100% изоляция.

Поделиться с друзьями:

Твитнуть

Поделиться

Поделиться

Отправить

Класснуть

Adblock detector

Веб-сайт кабинета физики

Поездки на американских горках печально известны созданием ускорений и g-forces , которые способны превращать содержимое желудка в летающие снаряды. Когда гонщик начинает спуск с первой капли, он начинает минутное приключение, наполненное различными ощущениями невесомости, тяжести и рывков . Части поездки, которые наиболее ответственны за эти ощущения невесомости и тяжести, – это клотоидные петли . Объяснение различных ощущений, испытываемых на петле американских горок, связано с законами движения Ньютона и физикой кругового движения.

Клотоидная петля имеет постоянно изгибающуюся форму с участками, напоминающими изгиб окружности (на самом деле она считается участком роговой спирали с постоянно меняющимся радиусом). Наездник на горках постоянно меняет направление движения, двигаясь по петле. Во все времена направление движения можно было описать как касательное к петле. Это изменение направления вызвано наличием неуравновешенных сил и приводит к ускорению. Существует не только ускорение, величина и направление ускорения постоянно меняются. В течение интервала времени почти в одну секунду гонщики могут испытать ускорение от 20 м/с/с вниз до 30 м/с/с вверх; такие резкие изменения в ускорении обычно происходят, когда гонщик перемещается от верхней части петли к нижней части петли. Эти резкие изменения ускорения являются причиной большей части острых ощущений (а иногда и головокружения), которые испытывают водители горок.

Чтобы понять ощущения невесомости и тяжести, возникающие при езде по петле, важно подумать о силах, действующих на всадников. Для упрощения обсуждения предположим, что на гонщиков действует незначительное сопротивление воздуха. Таким образом, единственными силами, воздействующими на всадников, являются сила тяжести и нормальная сила (сила сиденья, давит на всадника). Сила тяжести всегда направлена ​​вниз, а нормальная сила всегда направлена ​​перпендикулярно сиденью автомобиля. Поскольку ориентация автомобиля на трассе постоянно меняется, нормальная сила постоянно меняет свое направление. Величина и направление этих двух сил во время движения по петле показаны на анимации ниже.

Чтобы объект двигался по круговой траектории с постоянной скоростью, на всадника должна действовать внутренняя сила , равная . Это обычно называют требованием центростремительной силы. Движение по петле каботажного судна не является в точности примером движения по кругу с постоянной скоростью, поскольку петля не является ни круговой, ни постоянной скорости. Тем не менее, из-за сходства движения по траектории петли с равномерным круговым движением к наезднику можно применить принципы равномерного кругового движения. Суммарная сила, действующая на всадника, равна внутрь направления (к центру круга). Поскольку результирующая сила представляет собой векторную сумму всех сил, сложение нормальной силы и силы тяжести в сумме должно давать результирующую силу, направленную внутрь. На приведенной ниже диаграмме показаны диаграммы свободного тела для гонщика в четырех точках вдоль петли. Диаграмма также показывает, что векторная сумма двух сил (т. е. результирующая сила) указывает в основном на центр петли для каждого из местоположений.

Ощущения невесомости и тяжести связаны с нормальной силой; они имеют мало общего с силой тяжести. Человек, который чувствует себя невесомым, не похудел. Сила тяжести, действующая на человека, имеет ту же величину, что и всегда. Обратите внимание, что на анимации выше сила тяжести везде одинакова. Однако нормальная сила имеет небольшую величину в верхней части петли (где всадник часто чувствует себя невесомым) и большую величину в нижней части петли (где всадник часто чувствует себя тяжелым). Нормальная сила велика в нижней части петли, потому что для того, чтобы результирующая сила была направлена ​​внутрь, нормальная сила должна быть больше, чем наружу сила тяжести. В верхней части петли сила тяжести направлена ​​внутрь, и, таким образом, нет необходимости в большой нормальной силе, чтобы поддерживать круговое движение. Тот факт, что всадник испытывает большую силу, воздействующую на его тело, когда он находится в нижней части петли, объясняет, почему он чувствует себя тяжелым. На самом деле она не тяжелее; она испытывает только большую силу силы, которую сиденья обычно воздействуют на тяжелых людей в состоянии покоя.

Для получения дополнительной информации о физических описаниях движения посетите Учебное пособие по физике. Подробная информация доступна по следующим темам:

Ускорение

Суммарная сила и ускорение

Диаграммы свободного тела

Невесомость

Круговое движение и тангенциальная скорость

Круговое движение и ускорение

Требование центростремительной силы

Парк развлечений 5 Физика

Магний — информация об элементе, свойства и использование

Перейти к основному содержанию

У вас не включен JavaScript. Пожалуйста, включите JavaScript, чтобы получить доступ ко всем функциям сайта.

Перейти к алюминию >

Группа 2 Температура плавления 650°С, 1202°F, 923 К
Период 3 Точка кипения 1090°С, 1994°F, 1363 К
Блок с Плотность (г см −3 ) 1,74
Атомный номер 12 Относительная атомная масса 24. 305
Состояние при 20°C Твердый Ключевые изотопы 24 мг
Электронная конфигурация [Ne] 3s 2 Номер КАС 7439-95-4
ChemSpider ID 4575328 ChemSpider — бесплатная база данных химической структуры.

Изображение навеяно хлорофиллом, молекулой, содержащейся в зеленых растениях, которая позволяет им фотосинтезировать. Хлорофилл содержит один атом магния в центре.

Серебристо-белый металл, легко воспламеняющийся на воздухе и горящий ярким светом.

Плотность магния на треть меньше, чем у алюминия. Он улучшает механические, технологические и сварочные характеристики алюминия при использовании в качестве легирующей добавки. Эти сплавы используются в самолетостроении и автомобилестроении.

Магний используется в продуктах, которые выигрывают от легкости, таких как автомобильные сиденья, чемоданы, ноутбуки, камеры и электроинструменты. Его также добавляют в расплавленный чугун и сталь для удаления серы.

Поскольку магний легко воспламеняется на воздухе и горит ярким светом, он используется в сигнальных ракетах, фейерверках и бенгальских огнях.

Сульфат магния иногда используется в качестве протравы для красителей. Гидроксид магния добавляют в пластмассы для придания им огнестойкости. Оксид магния используется для изготовления жаростойких кирпичей для каминов и печей. Его также добавляют в корма для скота и удобрения. Гидроксид магния (магнезиальное молоко), сульфат (английская соль), хлорид и цитрат используются в медицине.

Реактивы Гриньяра представляют собой органические соединения магния, важные для химической промышленности.

Магний является важным элементом как растений, так и животных. Хлорофилл — это химическое вещество, которое позволяет растениям улавливать солнечный свет и осуществлять фотосинтез. Хлорофилл представляет собой магний-центрированный порфириновый комплекс. Без магния не мог бы происходить фотосинтез, и жизнь в том виде, в каком мы ее знаем, не существовала бы.

В организме человека магний необходим для работы сотен ферментов. Люди принимают около 250–350 миллиграммов магния каждый день. Каждый из нас хранит около 20 граммов в нашем теле, в основном в костях.

Магний является восьмым по распространенности элементом в земной коре, но не встречается в природе в чистом виде. Он встречается в крупных месторождениях полезных ископаемых, таких как магнезит и доломит. Море содержит триллионы тонн магния, и это источник большей части тех 850 000 тонн, которые в настоящее время производятся ежегодно. Его получают восстановлением оксида магния кремнием или электролизом расплавленного хлорида магния.

История элементов и периодической таблицы

Первым, кто признал, что магний является элементом, был Джозеф Блэк в Эдинбурге в 1755 году. Он отличил магнезию (оксид магния, MgO) от извести (оксид кальция, CaO), хотя оба они были получены путем нагревания одинаковых видов карбонатных пород, магнезита. и известняк соответственно. О другом магниевом минерале под названием пенка (силикат магния) сообщил Томас Генри в 1789 году, который сказал, что он широко использовался в Турции для изготовления трубок для курения табака.

Нечистая форма металлического магния была впервые получена в 179 г.2 Антона Рупрехта, нагревшего магнезию древесным углем. Чистое, но незначительное количество металла было выделено в 1808 году Гемфри Дэви путем электролиза оксида магния. Однако именно французский ученый Антуан-Александр-Брютюс Бюсси в 1831 году получил значительное количество металла путем взаимодействия хлорида магния с калием, а затем изучил его свойства.

Атомный радиус, несвязанный (Å) 1,73 Ковалентный радиус (Å) 1,40
Сродство к электрону (кДж моль −1 ) Нестабильный Электроотрицательность
(шкала Полинга) 		1,31
Энергии ионизации
(кДж моль −1 )

1 ст

737,75

2 и

1450. 683

3 рд

7732.692

4 -й

10542.519

5 -й

13630,48

6 -й

18019,6

7 -й

21711.13

8 -й

25661,24

Общие степени окисления 2
Изотопы Изотоп Атомная масса Естественное изобилие (%) Период полураспада Режим распада
24 мг 23,985 78,99 – –
25 мг 24. 986 10 – –
26 мг 25.983 11.01 – –

Относительный риск предложения 7. 1
Содержание земной коры (ppm) 28104
Скорость переработки (%) 10–30
Взаимозаменяемость Высокая
Концентрация продукции (%) 64
Распределение резерва (%) 26
Топ-3 производителя
  • 1) Китай
  • 2) Россия
  • 3) Турция
Топ 3 запасных держателя
  • 1) Россия
  • 2) Китай
  • 3) Северная Корея
Политическая стабильность топ-производителя 24. 1
Политическая стабильность главного держателя резерва 18,4

Удельная теплоемкость
(Дж кг -1 К -1 ) 		1023 Модуль Юнга (ГПа) 44,7
Модуль сдвига (ГПа) 17,3 Объемный модуль (ГПа) 44,7
Давление пара
Температура (К)
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 г. 2200 2400
Давление (Па)
6,53
x 10 -9 		0,0152 21,5 – – – – – – – –

Слушайте подкаст о магнии

Стенограмма:

(Promo)

You’re Listening Chemistry in its element, представленный вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества

(End promo)

4

2 Smith

Здравствуйте, на этой неделе мы познакомимся с веществом, чье химическое претензия на известность заключается в том, что в прошлом оно буквально попало в ноту задницы как лекарство от запоров. Но его взрывная роль не ограничивается только толстой кишкой, потому что он также является основой зажигательных бомб и даже существования жизни на Земле. И чтобы рассказать историю Магния, вот Джон Эмсли.

Джон Эмсли

Когда-то он был разрушителем городов, а теперь экономит энергию

Летом 1618 года Англию охватила засуха, но когда Генри Уикер шел по Эпсом Коммон, он наткнулся на бассейн с водой из которого жаждущий скот отказывался пить. Он обнаружил, что вода была горькой на вкус и при испарении давала соль, которая имела замечательный эффект: она действовала как слабительное. Это стало знаменитой солью Эпсома (сульфат магния, MgSO 4 ) и стал средством от запоров на следующие 350 лет.

Первым, кто предположил, что магний является элементом, был Джозеф Блэк из Эдинбурга в 1755 году, а нечистая форма металлического магния была получена в 1792 году Антоном Рупрехтом, который нагревал магнезию (оксид магния, MgO) с древесным углем. Он назвал элемент austrium в честь своей родной Австрии. Небольшой образец чистого металла был выделен Гемфри Дэви в 1808 году электролизом влажного MgO, и он предложил название магний на основе минерального магнезита (MgCO 3 ), полученного из магнезии в Греции. Ни одно из названий не сохранилось, и в конце концов его назвали магнием.

Магний необходим почти для всей жизни на Земле – он находится в основе молекулы хлорофилла, которую растения используют для преобразования углекислого газа в глюкозу, а затем в целлюлозу, крахмал и многие другие молекулы, которые проходят по пищевой цепи. Люди потребляют около 300 мг магния в день, а нам нужно не менее 200 мг, но в скелете тела содержится около 25 г этого элемента, поэтому дефицит редко возникает.

Миндаль, бразильские орехи, орехи кешью, соевые бобы, пастернак, отруби и даже шоколад богаты магнием. Некоторые марки пива содержат много, например, йоркширский биттер Webster’s. Возможно, своим вкусом оно обязано высокому содержанию сульфата магния в воде, используемой для его варки.

Магний является седьмым по распространенности элементом в земной коре и третьим по распространенности, если принять во внимание мантию Земли, поскольку она состоит в основном из оливина и пироксена, которые представляют собой силикаты магния. Его также много в морской воде (1200 частей на миллион), так что это было источником магния для бомб во время Второй мировой войны. Сам металл был получен электролизом расплавленного хлорида.

Когда магний начинает гореть, его практически невозможно потушить, потому что он экзотермически реагирует с кислородом, азотом и водой. Он горит ярким светом и использовался для фотовспышек. Он был идеальным зажигательным средством, и во время некоторых воздушных налетов во время Второй мировой войны над городом разбрасывалось до полумиллиона 2-килограммовых магниевых бомб в течение часа. . Результатом стали массовые пожары и огненные бури. Объемный металлический магний нелегко воспламеняется, поэтому это должно было быть сделано термитной реакцией в центре бомбы. В результате термитной реакции между алюминиевым порошком и оксидом железа выделяется более чем достаточно тепла, чтобы заставить магниевый корпус бомбы сильно гореть.

Известно много минералов, содержащих магний; но основными из них являются доломит (карбонат кальция-магния, CaMg(CO 3 ) 2 ) и магнезит, которые добываются в объеме 10 миллионов тонн в год. Магнезит нагревают, чтобы превратить его в магнезию (MgO), которая имеет несколько применений: удобрения; кормовая добавка для крупного рогатого скота; наполнитель в пластмассах; и для огнеупорного кирпича для каминов и печей.

Сам металл производится во все возрастающих количествах. Первоначально он был представлен для гоночных велосипедов, которые были первыми транспортными средствами, в которых использовались рамы из чистого магния, обеспечивающие лучшее сочетание прочности и легкости, чем другие металлы. (Стальная рама почти в пять раз тяжелее магниевой.)

Для использования в качестве металла магний сплавляют с несколькими процентами алюминия, а также со следами цинка и марганца, чтобы улучшить прочность, коррозионную стойкость и качество сварки, и этот сплав используется для экономии энергии за счет облегчения веса. Его можно найти в сиденьях автомобилей и самолетов, легком багаже, газонокосилках, электроинструментах, дисководах и камерах. По истечении срока службы магний, содержащийся во всех этих продуктах, может быть переработан с минимальными затратами. Поскольку это электроположительный металл, магний может выступать в качестве «жертвенного» электрода для защиты железных и стальных конструкций, поскольку он преимущественно подвергается коррозии, когда они подвергаются воздействию воды, которая в противном случае вызвала бы ржавчину.0009

Крис Смит

Итак, лучшие мотоциклы, лучшие бомбы и лучшие бомжи. Большое спасибо научному писателю Джону Эмсли за рассказ о магнии. На следующей неделе поучительная история об элементе, породившем лампочку, но над своим образом действительно нужно поработать.

Квентин Купер

Если какой-либо элемент нуждается в изменении PR, то это он. Он ломкий, склонный к едкости и, возможно, тупица периодической таблицы. Даже человек, открывший осмий, относился к нему довольно пренебрежительно. От него пахло — по крайней мере, от некоторых его соединений. Теннант описал “резкий и проникающий запах” как один из “самых отличительных признаков” нового элемента . Поэтому он назвал его осмием — osme в переводе с греческого означает «запах».

Крис Смит

Это Квентин Купер, который будет раздевать для нас осмий на следующей неделе Химия в ее стихии, надеюсь, вы присоединитесь к нам. Я Крис Смит, спасибо, что выслушали, увидимся в следующий раз.

(Promo)

Химия в ее стихии представлена ​​вам Королевским химическим обществом и произведена thenakedscientists.com. Дополнительную информацию и другие эпизоды химии в ее стихии можно найти на нашем веб-сайте chemistryworld.org/elements.

(окончание акции)

Нажмите здесь, чтобы посмотреть видео о магнии

Learn Chemistry: ваш единственный путь к сотням бесплатных учебных ресурсов по химии.

Изображения и видео Visual Elements
© Murray Robertson 1998-2017.

 

Data
W. M. Haynes, ed., CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, 95th Edition, Internet Version 2015, по состоянию на декабрь 2014 г.
Таблица 906 & Chemical Constants, Kaye & Laby Online, 16-е издание, 1995 г. Версия 1.0 (2005 г.), по состоянию на декабрь 2014 г.
Дж. С. Курси, Д. Дж. Шваб, Дж. Дж. Цай и Р. А. Драгосет, Атомные веса и изотопные композиции (версия 4.1) , 2015 г., Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсберг, Мэриленд, по состоянию на ноябрь 2016 г.
TL Cottrell, The Strengths of Chemical Bonds , Butterworth, London, 1954.

 

Использование и свойства
John Emsley, Строительные блоки природы: руководство по элементам от А до Я , Oxford University Press, New York, 2nd, New York, 2nd. Издание 2011 г.
Национальный ускорительный центр Томаса Джефферсона — Управление научного образования, It’s Elemental — The Periodic Table of Elements, по состоянию на декабрь 2014 г.
Периодическая таблица видео, по состоянию на декабрь 2014 г.

 

Данные о рисках поставок
Частично получены из материалов, предоставленных Британской геологической службой © NERC.

исторический текст
Элементы 1-112, 114, 116 и 117 © Джон Эмсли 2012. Элементы 113, 115, 117 и 118 © Королевское общество химии 2017.

Podcasts
. .

 

Периодическая таблица видео
Создано видеожурналистом Брэди Хараном, работающим с химиками Ноттингемского университета.

Загрузите наше бесплатное приложение Периодической таблицы для мобильных телефонов и планшетов.

Исследуйте все элементы

 

Вольфрам.

Информация об элементе, свойства и использование

Перейти к основному содержанию

У вас не включен JavaScript. Пожалуйста, включите JavaScript, чтобы получить доступ ко всем функциям сайта.

Перейти к рению >

Группа 6 Температура плавления 3414°С, 6177°F, 3687 К
Период 6 Температура кипения 5555°С, 10031°F, 5828 К
Блок г Плотность (г см −3 ) 19,3
Атомный номер 74 Относительная атомная масса 183,84
Состояние при 20°С Твердый Ключевые изотопы 182 Вт, 184 Вт, 186 Вт
Электронная конфигурация [Xe] 4f 1 4 5d 4 6s 2 Номер КАС 7440-33-7
ChemSpider ID 22403 ChemSpider — бесплатная база данных химической структуры.

Используемый символ отражает некогда обычное использование элемента в лампочках.

Блестящий серебристо-белый металл.

Вольфрам широко использовался для изготовления нитей накала ламп накаливания старого образца, но во многих странах они были сняты с производства. Это потому, что они не очень энергоэффективны; они производят гораздо больше тепла, чем света.

Вольфрам имеет самую высокую температуру плавления среди всех металлов, и его сплавляют с другими металлами для их упрочнения. Вольфрам и его сплавы используются во многих высокотемпературных приложениях, таких как электроды для дуговой сварки и нагревательные элементы в высокотемпературных печах.

Карбид вольфрама чрезвычайно твердый и очень важен для металлообрабатывающей, горнодобывающей и нефтяной промышленности. Его изготавливают путем смешивания порошка вольфрама и порошка углерода и нагревания до 2200°C. Из него получаются отличные инструменты для резки и сверления, в том числе новая «безболезненная» стоматологическая бормашина, которая вращается на сверхвысоких скоростях.

Вольфраматы кальция и магния широко используются в флуоресцентном освещении.

Вольфрам – самый тяжелый металл, который играет известную биологическую роль. Некоторые бактерии используют вольфрам в качестве фермента для восстановления карбоновых кислот до альдегидов.

Основными вольфрамсодержащими рудами являются шеелит и вольфрамит. Металл получают в промышленных масштабах путем восстановления оксида вольфрама водородом или углеродом.

Элементы и история периодической таблицы

Более 350 лет назад производители фарфора в Китае включили в свои изделия уникальный персиковый цвет с помощью вольфрамового пигмента, неизвестного на Западе. В самом деле, только через столетие химики в Европе узнали об этом. В 1779 г., Питер Вульф исследовал минерал из Швеции и пришел к выводу, что он содержит новый металл, но не выделил его. Затем, в 1781 году, Вильгельм Шееле исследовал его и сумел выделить кислый белый оксид, который, как он правильно сделал, был оксидом нового металла.

Заслуга в открытии вольфрама принадлежит братьям Хуану и Фаусто Эльхуярам, ​​которые интересовались минералогией и работали в семинарии в Вергаре, Испания, в 1783 г. Они произвели такой же кислый оксид металла и даже восстановили его до металлического вольфрама отопление углем.

Атомный радиус, несвязанный (Å) 2.18 Ковалентный радиус (Å) 1,50
Сродство к электрону (кДж моль −1 ) 78,757 Электроотрицательность
(шкала Полинга) 		1,7
Энергии ионизации
(кДж моль −1 )

1 ст

758. 764

2 -й

1553,4

Общие степени окисления 6 , 5, 4, 3, 2, 0
Изотопы Изотоп Атомная масса Естественное изобилие (%) Период полураспада Режим распада
180 Вт 179,947 0,12 1,8 х 10 18 г α
182 Вт 181,948 26,5 > 7,7 х 10 21 г α
183 Вт 182. 950 14.31 > 4,1 х 10 21 г α
184 Вт 183,951 30,64 > 8,9 х 10 21 г α
186 Вт 185,954 28. 43 > 8,2 х 10 21 г α

Относительный риск предложения 9.5
Содержание земной коры (ppm) 1
Скорость переработки (%) 10–30
Заменяемость Высокая
Концентрация продукции (%) 84
Распределение резерва (%) 61
Топ-3 производителя
  • 1) Китай
  • 2) Россия
  • 3) Боливия
Топ 3 запасных держателя
  • 1) Китай
  • 2) Россия
  • 3) США
Политическая стабильность крупнейшего производителя 24. 1
Политическая стабильность главного держателя резерва 24.1

Удельная теплоемкость
(Дж кг -1 К -1 ) 		132 Модуль Юнга (ГПа) 411,0
Модуль сдвига (ГПа) 160,6 Объемный модуль (ГПа) 311,0
Давление пара
Температура (К)
400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 г. 2200 2400
Давление (Па)
– – – – – – – – 2,62
х 10 -10 		3. 01
х 10 -8 		1,59
x 10 -6

Слушайте подкаст о вольфраме

Стенограмма:

(Промо)

Вы слушаете Химию в ее стихии, представленную вам Chemistry World , журналом Королевского химического общества.

(Конец рекламного ролика)

Крис Смит

Привет, на этой неделе сверхзвуковая сталь, быстрые автомобили и расстроенные испанские ученые. Но о чем они спорят? Вот Кэтрин Холт.

Кэтрин Холт

Что в имени? Как мы все равно решаем, как назвать элемент? Одинаково ли имя элемента на всех языках? Это имеет значение? И кто решает?

Что ж, ответ на последний вопрос прост – названия элементов в конечном итоге определяются IUPAC – Международным союзом теоретической и прикладной химии. Ответ на другие вопросы в основном «это зависит»! Возьмем, к примеру, элемент 74, или, как мы его называем по-английски, вольфрам. Вы когда-нибудь задумывались, почему его символ W? Химикам во многих европейских странах не приходится задаваться вопросом, почему – потому что они называют это вольфрамом. Путаница с двумя именами возникает из ранней минералогии. Название «вольфрам» происходит от старого шведского названия «тяжелый камень» — названия, данного известному минералу, содержащему вольфрам. Название «вольфрам» происходит от другого минерала, вольфрамита, который также имеет высокое содержание элемента, который мы называем вольфрамом.

До недавнего времени оба названия – вольфрам и вольфрам – были включены в «Номенклатуру неорганической химии – Рекомендации ИЮПАК» или «Красную книгу», как ее называют в кругах ИЮПАК. Однако в 2005 году от «вольфрама» отказались, и вольфрам стал единственным официальным названием IUPAC для этого элемента. Однако вольфрам не сдался без боя! В частности, испанские химики были недовольны этой переменой – не в последнюю очередь потому, что их соотечественникам братьям Делхуяр приписывают открытие элемента и его выделение из минерала вольфрамита. В своей первоначальной статье братья Делхуяр просили назвать вновь выделенный элемент вольфрамом, говоря: «Мы назовем этот новый металл вольфрамом, взяв его название из вещества, из которого он был извлечен. Это название более подходит, чем вольфрам». ….потому что вольфрамит есть минерал, который был известен задолго до…., по крайней мере среди минералогов, а также потому, что название вольфрам принято почти во всех европейских языках. ..”

Хотя это может быть убедительным аргументом, IUPAC утверждает, что его рабочим языком является английский, и поэтому Tungsten является наиболее подходящим названием. Они подчеркивают, что учащимся придется немного изучить историю химии, чтобы понять, почему символ элемента — W. То же самое верно и для ряда других элементов, таких как калий, ртуть и серебро, символы которых не имеют никакого отношения к их значению. Английское имя.

Однако мне кажется маловероятным, что такое колоритное название, как вольфрам, будет забыто. Если вам интересно, считается, что это слово происходит от немецкого слова «волчья пена». Много веков назад среднеевропейские оловянщики заметили, что, когда в оловянной руде присутствует определенный минерал, их выход олова значительно снижается. Они назвали этот минерал «волчьей пеной», потому что, по их словам, он пожирал олово так же, как волк пожирает овцу! Таким образом, со временем для этой вольфрамсодержащей руды появилось название «вольфрамит».

В отличие от его полумифической роли в ранней металлургии, в наши дни применение вольфрама является высокотехнологичным, благодаря его твердости, стабильности и высокой температуре плавления. В настоящее время используются в качестве электродов, нагревательных элементов и полевых эмиттеров, а также в качестве нитей накала в лампочках и электронно-лучевых трубках. Вольфрам обычно используется в сплавах тяжелых металлов, таких как быстрорежущая сталь, из которой изготавливаются режущие инструменты. Он также используется в так называемых «суперсплавах» для формирования износостойких покрытий. Его плотность делает его полезным в качестве балласта в самолетах и ​​​​автомобилях Формулы-1, а также, что более спорно, в качестве сверхзвуковых осколочных и бронебойных боеприпасов в ракетах.

Мне кажется, что название вольфрам, или «тяжелый камень», оправдано этими применениями, которые используют его прочность и плотность. Я рад, однако, что рождение химии в деятельности этих древних металлургов и минералогов до сих пор отмечается использованием символа W для элемента 74. Это гарантирует, что мы никогда не забудем, что было время, не так давно назад, когда многие химические процессы можно было объяснить только с помощью метафор.

Крис Смит

Я всегда помнил, что буква W на вольфраме обозначает неправильный символ, но можете ли вы вспомнить одну букву алфавита, которая не используется в периодической таблице? Теперь есть над чем задуматься. А пока большое спасибо Кэтрин Холт из UCL.

На следующей неделе мы познакомимся с элементом, который был представлен миру, надо сказать, довольно необычным способом.

Брайан Клегг

Первый намек миру на существование америция был не в статье для известного журнала, а в детской радиовикторине в 1945. Сиборг появился в качестве гостя на шоу Quiz Kids канала MBC, где один из участников спросил его, производят ли они какие-либо другие новые элементы, помимо плутония и нептуния. Поскольку Сиборг должен был официально объявить об открытии америция пятью днями позже, он проговорился о его существовании вместе с элементом 96.

Крис Смит

Дома в безопасности на следующей неделе Химия в своей стихии, я надеюсь, что вы можете присоединиться к нам. Я Крис Смит, спасибо за внимание и до свидания.

(Promo)

Химия в ее стихии представлена ​​вам Королевским химическим обществом и произведена thenakedscientists.com. Дополнительную информацию и другие эпизоды химии в ее стихии можно найти на нашем веб-сайте chemistryworld.org/elements.

(Конец акции)

Нажмите здесь, чтобы посмотреть видео о вольфраме

Learn Chemistry: ваш единственный путь к сотням бесплатных учебных ресурсов по химии.

Изображения и видео Visual Elements
© Murray Robertson 1998-2017.

 

Data
W. M. Haynes, ed., CRC Handbook of Chemistry and Physics , CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, 95-е издание, Интернет-версия 2015 г., по состоянию на декабрь 2014 г.
Таблицы физических и химических констант, Kaye & Laby Online, 16-е издание, 1995 г. Версия 1.0 (2005 г.), по состоянию на декабрь 2014 г.
Дж. С. Курси, Д. Дж. Шваб, Дж. Дж. Цай и Р. А. Драгосет, Атомные веса и изотопные композиции (версия 4.1) , 2015 г., Национальный институт стандартов и технологий, Гейтерсбург, Мэриленд, по состоянию на ноябрь 2016 г.
Т. Л. Коттрелл, Прочность химических связей , Butterworth, London, 1954.

 

Использование и свойства
John Emsley, Nature’s Building Blocks: An AZ Guide to the Elements , Oxford University Press, New York, 2nd Edition, 2011.
Национальный ускорительный центр Томаса Джефферсона — Управление научного образования, It’s Elemental — Периодическая таблица элементов, по состоянию на декабрь 2014 г.
Периодическая таблица видео, по состоянию на декабрь 2014 г.

 

Данные о рисках поставок
Частично получено из материалов, предоставленных Британской геологической службой © NERC.

исторический текст
Элементы 1-112, 114, 116 и 117 © Джон Эмсли 2012. Элементы 113, 115, 117 и 118 © Королевское общество химии 2017.

Podcasts
. .

 

Периодическая таблица видео
Создано видеожурналистом Брэди Хараном, работающим с химиками Ноттингемского университета.

Загрузите наше бесплатное приложение Периодической таблицы для мобильных телефонов и планшетов.

Исследуйте все элементы

 

Отопление с теплообменниками и кожухами

Дом / Узнать о паре /

Отопление с помощью змеевиков и кожухов

Содержимое

  • Инженерные единицы
  • Что такое пар?
  • Перегретый пар
  • Качество пара
  • Теплопередача
  • Методы оценки расхода пара
  • Измерение потребления пара
  • Тепловой рейтинг
  • Энергопотребление резервуаров и чанов
  • Отопление с помощью змеевиков и кожухов
  • Обогрев чанов и резервуаров с помощью впрыска пара
  • Потребление пара трубами и воздухонагревателями
  • Потребление пара теплообменниками
  • Потребление пара растительными предметами
  • Энтропия – основное понимание
  • Энтропия – ее практическое применение

Назад, чтобы узнать о Steam

Нагрев с помощью змеевиков и кожухов

В этом учебном пособии рассматривается непрямой нагрев жидкостей, включая компоновку, управление и дренаж змеевиков и кожухов, а также расчеты теплопередачи.

Сосуды можно нагревать различными способами. Этот модуль будет иметь дело с непрямым нагревом.

В этих системах тепло передается через поверхность теплообмена. Варианты включают:

  • Погружные паровые змеевики — широко используемая форма теплопередачи включает установку внутри резервуара парового змеевика, погруженного в технологическую жидкость.
  • Паровые рубашки – Пар циркулирует в кольцевом пространстве между рубашкой и стенками сосуда, а тепло передается через стенку сосуда.

Погружные паровые змеевики

Использование резервуарных змеевиков особенно распространено в морских условиях, когда грузы сырой нефти, пищевых масел, жира и мелассы нагреваются в глубоких цистернах. Со многими из этих жидкостей трудно обращаться при температуре окружающей среды из-за их вязкости. Змеевики с паровым нагревом используются для повышения температуры этих жидкостей, снижения их вязкости, чтобы их было легче перекачивать.

Катушки бака также широко используются в гальванике и обработке металлов. Гальваническое покрытие включает в себя пропускание изделий через несколько технологических емкостей, чтобы на их поверхности можно было нанести металлическое покрытие. Один из первых этапов этого процесса известен как травление, при котором такие материалы, как сталь и медь, обрабатываются путем погружения их в резервуары с кислотой или едким раствором для удаления любой накипи или оксида (например, ржавчины), которые могли образоваться.

Размер парового змеевика

Определив требуемую энергию (предыдущий модуль) и зная давление/температуру пара в змеевике, можно определить поверхность теплообмена с помощью уравнения 2.5.3:

Расчетная площадь теплопередачи эквивалентна площади поверхности змеевика и позволяет указать соответствующий размер и компоновку.

Определение значения «U»

Для расчета площади теплопередачи необходимо выбрать значение общего коэффициента теплопередачи U. Это будет значительно различаться в зависимости от тепловых и транспортных свойств обеих жидкостей и ряда других условий.

На стороне продукта змеевика будет существовать тепловой пограничный слой, в котором существует температурный градиент между поверхностью и объемной жидкостью. Если эта разница температур относительно велика, то естественные конвективные потоки будут значительны и коэффициент теплопередачи будет высоким.

Вспомогательная циркуляция (например, перемешивание), вызывающая принудительную конвекцию, также приводит к более высоким коэффициентам. Поскольку конвекция частично зависит от объемного движения жидкости, вязкость (которая зависит от температуры) также имеет важное значение для теплового пограничного слоя.

На стороне пара змеевика также могут быть дополнительные варианты, особенно при большой длине трубы. Вход змеевика может иметь высокую скорость пара и может быть относительно свободен от воды.
Однако дальше по длине змеевика скорость пара может быть ниже, и змеевик может работать частично заполненным водой. В очень длинных змеевиках, которые иногда встречаются на морских танкерах или в больших резервуарах для хранения наливных грузов, по длине змеевика возникает значительный перепад давления. Для достижения средней температуры змеевика можно использовать среднее давление пара, составляющее примерно 75% от давления на входе. В крайних случаях используемое среднее давление может составлять всего 40% от входного давления.

Таблица 2.10.1 Показатели тепловыделения для паровых змеевиков, погруженных в воду U (Вт/м² °C) Средняя разница температур пара/воды около 30 °C 550 – 1 300 Средняя разница температур пара/воды около 60 °C 1 000 – 1 700 Средняя разница температур пара/воды около 110 °C 1 300 – 2 700 Рекомендуемые тарифы

U (Вт/м² °C) Катушки более низкого давления (<2 бари) с естественной циркуляцией воды 550 Катушки более высокого давления (>6 бари) с естественной циркуляцией воды 1 100 Катушки более низкого давления (<2 бар изб. ) с принудительной циркуляцией воды 1 100 Катушки высокого давления (>6 бар изб.) с принудительной циркуляцией воды 1 700

Диапазон цифр, показанных в таблице 2.10.1, демонстрирует сложность определения точных значений «U». Обычные цифры в верхнем конце шкалы относятся к установкам, которые снабжены чистым сухим паром, небольшими змеевиками и хорошим дренажем конденсата. Нижний предел больше подходит для пара низкого качества, длинных змеевиков и плохого отвода конденсата.

Рекомендуемые общие коэффициенты теплопередачи относятся к типичным условиям и установкам.

Эти рекомендуемые значения получены эмпирическим путем и, как правило, обеспечивают достаточный запас прочности при выборе размера катушки.

В случае жидкостей, отличных от воды, коэффициент теплопередачи будет меняться еще больше из-за того, как вязкость зависит от температуры. Однако значения, указанные в таблице 2.10.2, будут служить ориентиром для некоторых часто встречающихся веществ, а в таблице 2.10.3 приведены типичные площади поверхности труб на метр длины.

Таблица 2.10.2 Коэффициенты тепловыделения для паровых змеевиков, погруженных в различные жидкости (2–6 бари) с естественной конвекцией жидкости U (Вт/м² °C) Легкие масла 170 Тяжелые масла г. 80 – 110 Жиры * 30 – 60 Пар среднего давления (2–6 бари) с принудительной конвекцией жидкости U (Вт/м² °C) Легкие масла (200 сек Красное дерево при 38 °C) 550 Средние масла (1000 сек Красное дерево при 38 °C) 340 Тяжелые масла (3 500 сек Красное дерево при 38 °C) 170 Меласса ** (10 000 сек Красное дерево при 38 °C) 85 Жиры * (50 000 сек Красное дерево при 38 °C) 55

* Некоторые материалы, такие как жир и маргарин, являются твердыми при нормальной температуре, но имеют довольно низкую вязкость в расплавленном состоянии.
** Коммерческая патока часто содержит воду, а ее вязкость намного ниже.

Таблица 2.10.3 Номинальные площади поверхности стальных труб на метр длины

Условный проход (мм) 15 20 25 32 40 50 65 80 100
Площадь поверхности (м²/м) 0,067 0,085 0,106 0,134 0,152 0,189 0,239 0,279 0,358

Пример 2.
​10.1

Продолжая пример 2.9.1, определите:

  • Часть 1. Средний массовый расход пара во время пуска. (Средняя тепловая нагрузка = 367 кВт)
  • Часть 2. Требуемая площадь теплопередачи.
  • Часть 3. Рекомендуемая площадь поверхности катушки.
  • Часть 4. Максимальный массовый расход пара при рекомендуемой площади теплообмена.
  • Часть 5. Рекомендации по установке, включая диаметр катушки и ее расположение.

Была предоставлена ​​следующая дополнительная информация:

  • Давление пара на регулирующий клапан = 2,6 бар изб. (3,6 бар абс.).
  • Паровой змеевик из нержавеющей стали обеспечивает тепло.
  • Коэффициент теплопередачи от пара/змеевика/жидкости, U = 650 Вт/м² °C

Часть 1 Расчет среднего массового расхода пара при пуске

Давление пара на регулирующем клапане = 2,6 бар изб. (3,6 бар абс.)

Критический перепад давления (CPD) возникает на регулирующем клапане во время запуска, поэтому минимальное давление пара в нагревательном змеевике должно быть принято равным 58 % абсолютного давления на входе. Объяснение этому дано в Блоке 5.

Часть 2 Расчет необходимой площади теплопередачи

Часть 3 Рекомендации по площади поверхности катушки

Из-за трудностей с обеспечением точных значений «U», а также с учетом возможного загрязнения поверхности теплообмена в будущем обычно добавляют 10 % к расчетной площади теплопередачи.

Часть 4 Максимальный массовый расход пара при рекомендуемой площади теплопередачи

Максимальная теплопередача (и, следовательно, потребность в паре) будет иметь место, когда разница температур между паром и технологической жидкостью будет максимальной, и ее следует учитывать дополнительная площадь трубы, разрешенная для загрязнения.

(a) Учитывайте максимальную теплопроизводительность змеевика Q̇(змеевик)

(b) Расход пара для подачи 519 кВт

Часть 5 Рекомендации по установке, включая диаметр змеевика и расположение

(a) Определение диаметра и длины змеевика

Возможно, будет сложно разместить нагревательную трубу большого диаметра такой длины в резервуаре размером 3 м × 3 м.

Одним из решений может быть прокладка ряда параллельных труб между коллекторами пара и конденсата, установленных на разной высоте для стимулирования стока конденсата
к нижнему (конденсатному) коллектору. Сливная линия должна спускаться от нижней части коллектора конденсата к конденсатоотводчику (или насосу-конденсатоотводчику).

См. рис. 2.10.1, где показана рекомендуемая компоновка.

Обратите внимание, что подача пара расположена на одном конце его коллектора, а набор ловушек – на другом конце. Это поможет пару течь и протолкнуть конденсат через змеевики.
Длина парового и конденсатного коллекторов составляет 2,8 м каждый. Поскольку конденсатный коллектор удерживает конденсат, тепло от него будет небольшим по сравнению с паровым коллектором, и этим можно пренебречь при расчете.

Диаметр парового коллектора должен составлять 100 мм, как определено предыдущим расчетом скорости. Это обеспечит площадь нагрева:

2,8 м x 0,358 м²/м = 1,0 м²

Следовательно, 7 м² – 1 м² = 6 м² площади теплопередачи по-прежнему требуется и должно обеспечиваться соединительными трубами.

Произвольный выбор трубы диаметром 32 мм в качестве хорошего компромисса между прочностью и технологичностью:

Проверка

Необходимо подтвердить скорость пара через соединительные трубки:

Исходя из пропорциональности площади теплообмена, паровой коллектор будет конденсироваться:

Другие схемы парового змеевика

Конструкция и компоновка парового змеевика зависят от нагреваемой технологической среды. Когда нагреваемая технологическая жидкость представляет собой коррозионно-активный раствор, обычно рекомендуется, чтобы входное и выходное соединения змеевика располагались над кромкой резервуара, поскольку обычно не рекомендуется сверлить коррозионно-стойкие покрытия на стенках резервуара. Это обеспечит отсутствие слабых мест в футеровке резервуара, где существует риск утечки агрессивных жидкостей. В этих случаях сама катушка также может быть изготовлена ​​из устойчивого к коррозии материала, такого как сталь со свинцовым покрытием или медь, или сплавов, таких как титан.

Однако там, где нет опасности коррозии, следует избегать подъема над конструкцией резервуара, а впускные и выпускные патрубки для пара могут проходить через боковые стенки резервуара. Наличие любого подъемника приведет к заболачиванию части длины змеевика и, возможно, к гидравлическому удару, шуму и протечкам трубопроводов.

Змеевики парового нагрева, как правило, должны иметь постепенный уклон от входа к выходу, чтобы конденсат стекал к выходу и не собирался на дне змеевика.

Если подъемник неизбежен, он должен быть спроектирован таким образом, чтобы он включал уплотнительное устройство в нижней части подъемника и погружную трубу малого диаметра, как показано на рисунке 2.10.2.

Конструкция уплотнения позволяет собирать небольшое количество конденсата, который действует как водяной затвор и предотвращает образование паровых пробок. Без этого уплотнения пар может пройти через любой конденсат, собирающийся в нижней части трубы, и закрыть конденсатоотводчик в верхней части стояка.

Затем уровень конденсата поднимется и сформирует временный водяной затвор, блокирующий пар между нижней частью стояка и конденсатоотводчиком. Конденсатоотводчик остается закрытым до тех пор, пока запертый пар не сконденсируется, в течение этого времени змеевик продолжает заболачиваться.

Когда запертый пар конденсируется и конденсатоотводчик открывается, порция воды выбрасывается вверх по стояку. Как только гидрозатвор разрушится, пар попадет в восходящую трубу и закроет ловушку, а сломанный столб воды опустится обратно на дно нагревательного змеевика.

Погружная труба малого диаметра позволяет запирать в стояке только очень небольшой объем пара. Это позволяет легко поддерживать водяной столб без пузырьков пара через него, обеспечивая постоянный и непрерывный поток конденсата на выходе.

Когда уплотнение в конечном итоге будет нарушено, в нагревательный змеевик вернется меньший объем воды, чем при неограниченном стояке большого диаметра, но, поскольку устройство водяного затвора требует меньшего объема конденсата для образования водяного затвора, он будет немедленно восстановлен. -форма.

Если в процессе погружаются предметы в жидкость, устанавливать змеевик на дно бака может быть неудобно – он может быть поврежден погруженными в раствор предметами.
Кроме того, при определенных процессах тяжелые отложения оседают на дне бака и могут быстро покрыть поверхность нагрева, препятствуя теплопередаче.

По этим причинам катушки с боковой подвеской часто используются в гальванической промышленности. В таких случаях змеевиковые или пластинчатые змеевики располагаются по бокам резервуара, как показано на рис. 2.10.3. Эти змеевики также должны иметь выход на дно с водяным затвором и погружной трубой небольшого диаметра. Преимущество такой конструкции состоит в том, что ее часто легче устанавливать, а также легче снимать для периодической очистки, если это необходимо.

Если предметы должны быть погружены в резервуар, может оказаться невозможным использовать какие-либо мешалки для создания принудительной конвекции и предотвращения температурных градиентов, возникающих во всем резервуаре. Независимо от того, используются ли нижние или боковые змеевики, важно, чтобы они располагались с достаточным охватом, чтобы тепло распределялось равномерно по всему объему жидкости.

Диаметр катушки должен обеспечивать достаточную длину катушки для хорошего распределения. Короткий змеевик большого диаметра может не обеспечить адекватного распределения температуры. Однако на очень длинной непрерывной длине змеевика может возникнуть температурный градиент из-за перепада давления от конца к концу, что приводит к неравномерному нагреву жидкости.

Несмотря на то, что в этот модуль включены следующие два заголовка: «Размер регулирующего клапана» и «Устройство для удаления конденсата», новый читатель должен обратиться к более поздним блокам и модулям в Учебном центре для получения полной и исчерпывающей информации, прежде чем пытаться расчет и подбор оборудования.

Устройство регулирующего клапана

Комплект регулирующего клапана может состоять из одного или двух параллельных клапанов. Один регулирующий клапан, достаточно большой, чтобы справиться с максимальным расходом, возникающим при запуске, может быть не в состоянии точно регулировать поток при минимальном ожидаемом расходе. Это может привести к неустойчивому регулированию температуры.
В качестве альтернативы можно установить два клапана регулирования температуры параллельно:

  • Один клапан (рабочий клапан) рассчитан на регулирование при более низком расходе.
  • Второй клапан (пусковой клапан) для пропуска разницы между пропускной способностью первого клапана и максимальным расходом.

Уставка пускового клапана будет немного ниже, чем у рабочего клапана, поэтому он будет закрываться первым, оставляя рабочий клапан для управления при низких нагрузках.

Размер регулирующего клапана

Размер регулирующего клапана

Комплект регулирующего клапана (либо один клапан, либо два клапана параллельно).

Теплообменник рассчитан на основе средних значений теплопередачи. Тем не менее, может быть лучше настроить регулирующий клапан на максимальную (пусковую) нагрузку. При больших змеевиках в резервуарах это поможет поддерживать определенный уровень давления пара по всей длине змеевика при включении пара, помогая проталкивать конденсат через змеевик к устройству улавливания пара. Если бы регулирующий клапан был рассчитан на средние значения, давление пара в змеевике при запуске будет иметь тенденцию к снижению, и змеевик может затопиться.

При использовании одного клапана

Продолжая пример 2.10.1, максимальная паровая нагрузка составляет 850 кг/ч, и змеевик рассчитан на ее подачу при давлении 1,1 бари. Таблица размеров парового клапана показывает, что для прохождения 850 кг/ч пара с давлением 2,6 бар изб. на входе регулирующего клапана и критическим перепадом давления (CPD) на клапане требуется Kv около 20. (Модуль 6.4 покажет, как можно определить размер клапана расчетным путем).

Поэтому для применения необходимо выбрать регулирующий клапан DN40 с большим значением Kvs, равным 25.

Если используется один клапан, этот клапан должен обеспечивать максимальную тепловую нагрузку при поддержании необходимого давления пара в змеевике для облегчения отвода конденсата из него при запуске. Однако по ранее объясненным причинам два клапана могут быть лучше.

Рабочая нагрузка составляет 52 кВт, при змеевике, работающем при давлении 1,1 бари, рабочая паровая нагрузка:

Таблица размеров парового клапана показывает, что для прохождения 85 кг/ч с давлением 3,6 бар на входе при критическом перепаде давления требуется Kv 2.

Клапан типа DN15 KE (Kvs = 4) и клапан с поршневым приводом DN25 (Kvs = 18,6), работающие вместе, обеспечивают пусковую нагрузку. При приближении к контрольной температуре больший клапан будет закрываться, позволяя меньшему клапану обеспечивать хороший контроль.

Устройство для удаления конденсата

На выбор и размер устройства для удаления конденсата большое влияние оказывает противодавление конденсата. Для целей этого примера предполагается, что противодавление равно атмосферному давлению. Размер устройства должен быть таким, чтобы оно удовлетворяло обоим из следующих
условия:

  1. Пропустить 850 кг/ч конденсата при 1,1 бар изб. в змеевике, т.е. при полной нагрузке.
  2. Пропустите нагрузку конденсата, когда давление пара в змеевике сравняется с противодавлением конденсата, т.е. условие нагрузки останова.

Если размеры конденсатоотводчика рассчитаны только для первого условия, возможно, что он не выдержит нагрузку при остановке (условие, когда температура продукта приближается к требуемой, а регулирующий клапан модулирует для снижения давления пара). Нагрузка на сваливание может быть значительной. Что касается применений непроточного типа, таких как резервуары, это может быть не слишком серьезно с точки зрения температуры, поскольку содержимое резервуара будет иметь почти требуемую температуру и иметь огромный резервуар тепла.

Поэтому любое снижение теплопередачи на этом этапе процесса нагрева может оказать незначительное непосредственное влияние на содержимое резервуара.

Однако конденсат будет скапливаться в змеевике, что приведет к гидравлическому удару, а также к связанным с ним симптомам и механическим воздействиям. Змеевики в больших круглых резервуарах, как правило, имеют прочную конструкцию и часто способны выдерживать такие нагрузки. Однако проблемы могут возникнуть в прямоугольных резервуарах (которые, как правило, меньше), где вибрация в змеевике больше влияет на конструкцию резервуара. Здесь энергия, рассеиваемая гидроударом, вызывает вибрацию, которая может отрицательно сказаться на сроке службы змеевика, бака и конденсатоотводчика, а также создать неприятный шум.

Применительно к проточным устройствам, таким как пластинчатые теплообменники, несоблюдение условия заклинивания обычно имеет серьезные последствия. В основном это связано с небольшим объемом теплообменника.

Для теплообменников любое нежелательное уменьшение площади поверхности нагрева, например, вызванное скоплением конденсата в паровом пространстве, может повлиять на поток тепла через поверхность нагрева. Это может привести к тому, что система управления станет неустойчивой и нестабильной, а процессы, требующие стабильного или точного управления, могут пострадать от низкой производительности.

Если теплообменники имеют слишком большой размер, может остаться достаточная поверхность нагрева, когда конденсат скапливается в паровом пространстве, и не всегда может происходить снижение тепловых характеристик.

Однако в случае теплообменников, не предназначенных для борьбы с последствиями заболачивания, это может привести к коррозии поверхности нагрева, что неизбежно приведет к сокращению срока службы теплообменника. В некоторых случаях заболачивание может быть дорогостоящим. Рассмотрим замерзающий змеевик нагревателя воздуха с заболачиванием. Холодный воздух с температурой 4 °C, движущийся со скоростью 3 м/с, может быстро заморозить конденсат, застрявший в змеевиках, что приведет к преждевременному и необоснованному выходу из строя. Надлежащий дренаж конденсата необходим для поддержания срока службы любого теплообменника и воздухонагревателя.

Конденсатоотводчики представляют собой устройства, модулирующие работу которых позволяют сливать различное количество конденсата из установок в различных условиях. Поплавковые конденсатоотводчики представляют собой конденсатоотводчики, предназначенные для регулирования и выпуска конденсата, температура которого близка к температуре пара, обеспечивая максимальную производительность установки, максимальный срок ее службы и максимальную отдачу от инвестиций в установку.

При возникновении условий остановки и невозможности использования конденсатоотводчика автоматический насос-конденсатоотводчик или насос и конденсатоотводчик в комбинации обеспечат надлежащий отвод конденсата в любое время, тем самым максимизируя тепловую мощность и эксплуатационные расходы установки.

Паровые рубашки

Наиболее часто используемый тип паровой рубашки состоит просто из внешнего цилиндра, окружающего сосуд, как показано на рис. 2.10.4. Пар циркулирует во внешней рубашке и конденсируется на стенке сосуда. Суда с рубашкой также могут иметь лаг или могут иметь внутреннее воздушное пространство, окружающее рубашку. Это делается для того, чтобы как можно меньше пара конденсировалось на внешней стенке кожуха и чтобы тепло передавалось внутрь сосуда.

Площадь теплопередачи (площадь поверхности стенки сосуда) можно рассчитать так же, как и для парового змеевика, используя уравнение 2.5.3 и общие коэффициенты теплопередачи, представленные в таблице 2.10.4.

Хотя паровые рубашки обычно могут быть менее термически эффективными, чем погружные змеевики, из-за потерь излучения в окружающую среду они все же оставляют пространство для перемешивания сосудов, что способствует передаче тепла. Значения U перечислены в таблице 2.10.4. для умеренной агитации неблизости.

Обычно стенки сосуда изготавливаются из нержавеющей стали или углеродистой стали с эмалированным покрытием. Стеклянная облицовка создаст дополнительный коррозионно-стойкий слой. Размер пространства паровой рубашки будет зависеть от размера сосуда, но обычно его ширина может составлять от 50 до 300 мм.

Таблица 2.10.4 Общие коэффициенты теплопередачи для паровых рубашек

Технологическая жидкость или продукт Материал стенки U (Вт/м² °C)
Вода
Нержавеющая сталь 850 – 1 700
Эмалированная углеродистая сталь 400 – 570
Водный раствор
Нержавеющая сталь 450 – 1 140
Эмалированная углеродистая сталь 285 – 480
Органика
Нержавеющая сталь 285 – 850
Эмалированная углеродистая сталь 170 – 400
Легкое масло
Нержавеющая сталь 340 – 910
Углеродистая сталь, эмалированная 230 – 425
Мазут
Нержавеющая сталь 57 – 285
Эмалированная углеродистая сталь 57 – 230

Начало страницы

Предыдущий – Энергопотребление резервуаров и чанов Далее – Обогрев чанов и резервуаров паровым впрыском

11.

2 Теплота, удельная теплоемкость и теплопередача — физика

Раздел Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете делать следующее:

  • Объяснять теплоемкость, теплоемкость и удельную теплоемкость
  • Различать теплопроводность, конвекцию и излучение
  • Решение задач, связанных с удельной теплоемкостью и теплопередачей

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Цели обучения в этом разделе помогут вашим учащимся освоить следующие стандарты:

  • (6) Научные концепции. Учащийся знает, что изменения происходят в физической системе, и применяет законы сохранения энергии и импульса. Ожидается, что студент:
    • (Ф) противопоставить и привести примеры различных процессов переноса тепловой энергии, включая теплопроводность, конвекцию и излучение.

Основные термины раздела

проводимость конвекция теплоемкость радиация удельная теплоемкость

Поддержка учителей

Поддержка учителей

[BL][OL][AL] Повторить понятие теплоты, температуры и массы.

[AL] Проверить предварительные знания о теплопроводности и конвекции.

Теплопередача, удельная теплоемкость и теплоемкость

В предыдущем разделе мы узнали, что температура пропорциональна средней кинетической энергии атомов и молекул в веществе и что средняя внутренняя кинетическая энергия вещества тем выше, чем выше температура вещества.

Если два объекта с разной температурой соприкасаются друг с другом, энергия передается от более горячего объекта (то есть объекта с большей температурой) к более холодному (с более низкой температурой) объекту до тех пор, пока оба объекта не будут иметь одинаковую температуру . Чистая теплопередача отсутствует, когда температуры равны, потому что количество тепла, передаваемого от одного объекта к другому, равно количеству возвращаемого тепла. Одним из основных эффектов теплопередачи является изменение температуры: нагревание повышает температуру, а охлаждение снижает ее. Эксперименты показывают, что теплота, передаваемая веществу или от него, зависит от трех факторов — изменения температуры вещества, массы вещества и некоторых физических свойств, связанных с фазой вещества.

Уравнение теплопередачи Q равно

Q = mcΔT, Q = mcΔT,

11,7

, где m — масса вещества, а Δ T — изменение его температуры в единицах Цельсия или Кельвина. Символ c обозначает удельную теплоемкость и зависит от материала и фазы. Удельная теплоемкость – это количество теплоты, необходимое для изменения температуры 1,00 кг массы на 1,00 ºC. Удельная теплоемкость c является свойством вещества; его единица СИ – Дж / (кг ⋅ ⋅ K) или Дж / (кг ⋅ ⋅ ° C ° C). Изменение температуры (ΔTΔT) одинаково в единицах кельвинов и градусах Цельсия (но не в градусах Фаренгейта). Удельная теплоемкость тесно связана с понятием теплоемкости. Теплоемкостью называется количество теплоты, необходимое для изменения температуры вещества на 1,00°С°С. В форме уравнения теплоемкость C равно C=mcC=mc, где m — масса, а c — удельная теплоемкость. Обратите внимание, что теплоемкость такая же, как удельная теплоемкость, но без какой-либо зависимости от массы. Следовательно, два тела из одного и того же материала, но с разной массой, будут иметь разную теплоемкость. Это связано с тем, что теплоемкость является свойством объекта, а удельная теплоемкость является свойством любого объекта, сделанного из того же материала.

Значения удельной теплоемкости необходимо искать в таблицах, так как нет простого способа их расчета. В таблице 11.2 в качестве удобного справочника приведены значения удельной теплоемкости для нескольких веществ. Из этой таблицы видно, что удельная теплоемкость воды в пять раз больше, чем у стекла, значит, для нагревания 1 кг воды требуется в пять раз больше теплоты, чем для повышения температуры 1 кг стекла на столько же. количество градусов.

Поддержка учителей

Поддержка учителей

[BL][OL][AL]Объясните, что эта формула работает только тогда, когда фаза вещества не изменяется. Перенос тепловой энергии, тепла и фазовый переход будут рассмотрены далее в этой главе.

Предупреждение о заблуждении

Единицами удельной теплоемкости являются Дж/(кг ⋅°C⋅°C ) и Дж/(кг ⋅⋅ К). Однако градусы Цельсия и Кельвина не всегда взаимозаменяемы. В формуле удельной теплоемкости используется разница температур, а не абсолютная температура. По этой причине вместо Кельвинов можно использовать градусы Цельсия.

Вещества Удельная теплоемкость ( c )
Твердые вещества Дж/(кг ⋅°C⋅°C )
Алюминий 900
Асбест 800
Бетон, гранит (средний) 840
Медь 387
Стекло 840
Золото 129
Тело человека (среднее) 3500
Лед (средний) 2090
Железо, сталь 452
Свинец 128
Серебро 235
Дерево 1700
Жидкости
Бензол 1740
Этанол 2450
Глицерин 2410
Меркурий 139
Вода 4186
Газы (при постоянном давлении 1 атм)
Воздух (сухой) 1015
Аммиак 2190
Углекислый газ 833
Азот 1040
Кислород 913
Пар 2020

Стол 11. 2 Удельная теплоемкость различных веществ.

Снап Лаборатория

Изменение температуры земли и воды

Что нагревается быстрее, земля или вода? Вы ответите на этот вопрос, проведя измерения для изучения различий в удельной теплоемкости.

  • Открытое пламя — завяжите все распущенные волосы и одежду перед тем, как поджечь открытое пламя. Следуйте всем инструкциям вашего учителя о том, как зажечь пламя. Никогда не оставляйте открытое пламя без присмотра. Знать расположение противопожарного оборудования в лаборатории.
  • Песок или почва
  • Вода
  • Духовка или лампа накаливания
  • Две маленькие баночки
  • Два термометра

Инструкции

Процедура

  1. Поместите равные массы сухого песка (или почвы) и воды одинаковой температуры в две маленькие банки. (Средняя плотность почвы или песка примерно в 1,6 раза выше плотности воды, поэтому вы можете получить равные массы, используя на 50 процентов больше воды по объему. )
  2. Нагревайте оба вещества (используя печь или нагревательную лампу) в течение одинакового времени.
  3. Запишите конечные температуры двух масс.
  4. Теперь доведите обе банки до одинаковой температуры, нагревая их в течение более длительного периода времени.
  5. Снимите банки с источника тепла и измеряйте их температуру каждые 5 минут в течение примерно 30 минут.

Грунт имеет удельную теплоемкость приблизительно 800 Дж/кг °C. С наступлением зимы фермер отслеживает как температуру почвы на своем поле, так и температуру близлежащего пруда. Будет ли поле или пруд первым достигать 0 °C и почему?

  1. Пруд сначала достигнет 0 °C из-за большей удельной теплоемкости воды.

  2. Поле сначала достигнет 0 °C из-за более низкой теплоемкости почвы.

  3. Они достигнут 0°C одновременно, потому что находятся под воздействием одной и той же погоды.

  4. Вода нагревается и охлаждается дольше. Это говорит нам о том, что удельная теплоемкость воды больше, чем у суши.

Теплопроводность, конвекция и излучение

При любой разнице температур происходит теплопередача. Теплопередача может происходить быстро, например, через кастрюлю, или медленно, например, через стенки изолированного холодильника.

Существует три различных метода теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение. Иногда все три могут происходить одновременно. См. рисунок 11.3.

Рисунок 11. 3 В камине передача тепла происходит всеми тремя способами: теплопроводностью, конвекцией и излучением. Излучение отвечает за большую часть тепла, передаваемого в помещение. Теплопередача также происходит за счет теплопроводности в помещение, но гораздо медленнее. Теплопередача конвекцией также происходит через холодный воздух, поступающий в помещение через окна, и горячий воздух, выходящий из помещения, поднимаясь вверх по дымоходу.

Теплопроводность – это передача тепла посредством прямого физического контакта. Тепло, передаваемое между электрической горелкой плиты и дном кастрюли, передается теплопроводностью. Иногда мы пытаемся контролировать теплопроводность, чтобы чувствовать себя более комфортно. Поскольку скорость теплопередачи у разных материалов разная, мы выбираем ткани, такие как толстый шерстяной свитер, которые зимой замедляют отвод тепла от тела.

Когда вы идете босиком по ковру в гостиной, ваши ноги чувствуют себя относительно комфортно… пока вы не ступите на кафельный пол кухни. Поскольку ковер и кафельный пол имеют одинаковую температуру, почему один кажется холоднее другого? Это объясняется различной скоростью теплопередачи: материал плитки отводит тепло от вашей кожи с большей скоростью, чем ковровое покрытие, из-за чего он кажется холоднее.

Поддержка учителей

Поддержка учителей

[BL][OL][AL] Спросите учащихся, какая сейчас температура в классе. Спросите их, все ли предметы в комнате имеют одинаковую температуру. Как только это будет установлено, попросите их положить руку на стол или на металлический предмет. Стало холоднее? Почему? Если их стол сделан из ламината Formica, то он будет холодным для их рук, потому что ламинат является хорошим проводником тепла и отводит тепло от их рук, создавая ощущение «холода» из-за тепла, покидающего тело.

Некоторые материалы просто проводят тепловую энергию быстрее, чем другие. В целом металлы (такие как медь, алюминий, золото и серебро) являются хорошими проводниками тепла, тогда как такие материалы, как дерево, пластик и резина, плохо проводят тепло.

На рис. 11.4 показаны частицы (атомы или молекулы) в двух телах при разных температурах. (Средняя) кинетическая энергия частицы в горячем теле больше, чем в более холодном. При столкновении двух частиц энергия передается от частицы с большей кинетической энергией к частице с меньшей кинетической энергией. Когда два тела находятся в контакте, происходит много столкновений частиц, что приводит к чистому потоку тепла от тела с более высокой температурой к телу с более низкой температурой. Тепловой поток зависит от разности температур ΔT=Thot−Tcold ΔT=Thot−Tcold . Поэтому от кипятка вы получите более сильный ожог, чем от горячей водопроводной воды.

Рисунок 11,4 Частицы в двух телах при разных температурах имеют разные средние кинетические энергии. Столкновения, происходящие на поверхности контакта, имеют тенденцию передавать энергию из высокотемпературных областей в низкотемпературные области. На этом рисунке частица в области более низких температур (правая сторона) имеет низкую кинетическую энергию до столкновения, но ее кинетическая энергия увеличивается после столкновения с контактной поверхностью. Напротив, частица в более высокотемпературной области (левая сторона) имеет большую кинетическую энергию до столкновения, но ее энергия уменьшается после столкновения с контактной поверхностью.

Конвекция – это передача тепла движением жидкости. Такой вид теплопередачи происходит, например, в котле, кипящем на плите, или в грозу, когда горячий воздух поднимается вверх к основанию облаков.

Советы для успеха

В повседневном языке термин жидкость обычно означает жидкость. Например, когда вы больны и врач говорит вам «вводить жидкости», это означает всего лишь пить больше напитков, а не вдыхать больше воздуха. Однако в физике под жидкостью понимается жидкость или газ . Жидкости движутся не так, как твердые тела, и у них даже есть собственная ветвь физики, известная как гидродинамика , изучающая, как они движутся.

При повышении температуры жидкостей они расширяются и становятся менее плотными. Например, на рис. 11.4 может быть изображена стенка воздушного шара с газами внутри воздушного шара с разной температурой, чем снаружи в окружающей среде. Более горячие и, следовательно, более быстро движущиеся частицы газа внутри воздушного шара ударяются о поверхность с большей силой, чем более холодный воздух снаружи, заставляя воздушный шар расширяться. Это уменьшение плотности по сравнению с окружающей средой создает плавучесть (тенденцию к подъему). Конвекция обусловлена ​​плавучестью — горячий воздух поднимается вверх, потому что он менее плотный, чем окружающий воздух.

Иногда мы контролируем температуру дома или самих себя, контролируя движение воздуха. Уплотнение протечек вокруг дверей с помощью герметика защищает от холодного ветра зимой. Дом на рис. 11.5 и кастрюля с водой на плите на рис. 11.6 являются примерами конвекции и плавучести, созданными человеком. Океанические течения и крупномасштабная атмосферная циркуляция переносят энергию из одной части земного шара в другую и являются примерами естественной конвекции.

Рисунок 11,5 Воздух, нагретый так называемой гравитационной печью, расширяется и поднимается вверх, образуя конвективный контур, передающий энергию в другие части помещения. По мере того как воздух охлаждается на потолке и снаружи стен, он сжимается, в конечном итоге становясь более плотным, чем комнатный воздух, и опускается на пол. Правильно спроектированная система отопления, подобная этой, которая использует естественную конвекцию, может быть достаточно эффективной для равномерного обогрева дома.

Рисунок 11,6 Конвекция играет важную роль в передаче тепла внутри этого горшка с водой. После того, как тепло передается внутренней жидкости, передача тепла к другим частям электролизера происходит в основном за счет конвекции. Более горячая вода расширяется, ее плотность уменьшается, и она поднимается, чтобы передать тепло другим областям воды, в то время как более холодная вода опускается на дно. Этот процесс повторяется до тех пор, пока в кастрюле есть вода.

Излучение – это форма теплопередачи, возникающая при испускании или поглощении электромагнитного излучения. Электромагнитное излучение включает радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновские лучи и гамма-лучи, все из которых имеют разные длины волн и количество энергии (более короткие волны имеют более высокую частоту и большую энергию).

Поддержка учителей

Поддержка учителей

[BL][OL] Электромагнитные волны также часто называют электромагнитными волнами. Мы по-разному воспринимаем электромагнитные волны разных частот. Точно так же, как мы можем видеть определенные частоты как видимый свет, мы воспринимаем некоторые другие как тепло.

Вы можете почувствовать передачу тепла от огня и от солнца. Точно так же вы иногда можете сказать, что духовка горячая, не прикасаясь к дверце и не заглядывая внутрь — она может просто согреть вас, когда вы проходите мимо. Другой пример — тепловое излучение человеческого тела; люди постоянно излучают инфракрасное излучение, которое не видно человеческому глазу, но ощущается как тепло.

Излучение — единственный метод передачи тепла, при котором не требуется среда, а это означает, что тепло не должно вступать в непосредственный контакт с каким-либо веществом или переноситься им. Пространство между Землей и Солнцем в значительной степени пусто, без какой-либо возможности передачи тепла путем конвекции или теплопроводности. Вместо этого тепло передается излучением, и Земля нагревается, поглощая электромагнитное излучение, испускаемое Солнцем.

Рисунок 11,7 Большая часть тепла от этого пожара передается наблюдателям через инфракрасное излучение. Видимый свет передает относительно небольшую тепловую энергию. Поскольку кожа очень чувствительна к инфракрасному излучению, вы можете почувствовать присутствие огня, не глядя на него прямо. (Дэниел Х. О’Нил)

Все объекты поглощают и излучают электромагнитное излучение (см. рис. 11.7). Скорость передачи тепла излучением зависит главным образом от цвета объекта. Черный — самый эффективный поглотитель и излучатель, а белый — наименее эффективный. Например, люди, живущие в жарком климате, обычно избегают носить черную одежду. Точно так же черный асфальт на парковке будет теплее, чем прилегающие участки травы в летний день, потому что черный поглощает лучше, чем зеленый. Верно и обратное: черный цвет излучает лучше, чем зеленый. В ясную летнюю ночь черный асфальт будет холоднее зеленой травы, потому что черный излучает энергию быстрее, чем зеленый. Напротив, белый — плохой поглотитель, а также плохой излучатель. Белый объект отражает почти все излучение, как зеркало.

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Попросите учащихся привести примеры теплопроводности, конвекции и излучения.

Виртуальная физика

Энергетические формы и изменения

В этой анимации вы исследуете передачу тепла с помощью различных материалов. Поэкспериментируйте с нагревом и охлаждением железа, кирпича и воды. Это можно сделать, перетащив объект на пьедестал, а затем удерживая рычаг в положении «Нагрев» или «Охлаждение». Перетащите термометр рядом с каждым объектом, чтобы измерить его температуру — вы можете наблюдать, как быстро он нагревается или остывает в режиме реального времени.

Теперь давайте попробуем передать тепло между объектами. Нагрейте кирпич, а затем поместите его в холодную воду. Теперь снова нагрейте кирпич, но затем поместите его поверх утюга. Что ты заметил?

Выбор параметра быстрой перемотки вперед позволяет ускорить передачу тепла, чтобы сэкономить время.

Сравните, как быстро нагреваются или охлаждаются различные материалы. Основываясь на этих результатах, какой материал, по вашему мнению, имеет наибольшую удельную теплоемкость? Почему? Какой из них имеет наименьшую удельную теплоемкость? Можете ли вы представить реальную ситуацию, в которой вы хотели бы использовать объект с большой удельной теплоемкостью?

  1. Вода будет нагреваться дольше всего, а железо быстрее всего нагреваться, а также остывать. Для изоляции желательны объекты с большей удельной теплоемкостью. Например, шерстяная одежда с большой теплоемкостью предотвратит потерю тепла телом.

  2. Вода будет нагреваться меньше всего, а железо дольше всего нагреваться, как и остывать. Для изоляции желательны объекты с большей удельной теплоемкостью. Например, шерстяная одежда с большой теплоемкостью предотвратит потерю тепла телом.

  3. Кирпич быстрее всего нагревается, а железо дольше всего нагревается и остывает. Для изоляции желательны объекты с большей удельной теплоемкостью. Например, шерстяная одежда с большой теплоемкостью предотвратит потерю тепла телом.

  4. Вода будет нагреваться быстрее всего, а кирпич дольше всего нагреваться и остывать. Для изоляции желательны объекты с большей удельной теплоемкостью. Например, шерстяная одежда с большой теплоемкостью предотвратит потерю тепла телом.

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Предложите учащимся рассмотреть различия в результатах интерактивных упражнений при использовании разных материалов. Например, спросите их, будет ли изменение температуры больше или меньше, если кирпич заменить блоком железа той же массы, что и кирпич. Попросите учащихся рассмотреть одинаковые массы металлов алюминия, золота и меди. После того, как они установят, больше или меньше изменение температуры для каждого металла, пусть они обратятся к таблице 11.2 и проверят, были ли их предсказания правильными.

Решение проблем теплопередачи

Рабочий пример

Расчет необходимого тепла: нагрев воды в алюминиевой кастрюле

Алюминиевая кастрюля весом 0,500 кг на плите используется для нагрева 0,250 л воды с 20,0 °C°C до 80,0 °C°C. а) Какое количество тепла потребуется? Какой процент тепла используется для повышения температуры (b) кастрюли и (c) воды?

Стратегия

Посуда и вода всегда имеют одинаковую температуру. Когда вы ставите кастрюлю на плиту, температура воды и сковороды увеличивается на одинаковую величину. Воспользуемся уравнением теплообмена при заданных изменениях температуры и массы воды и алюминия. Удельные теплоемкости воды и алюминия приведены в предыдущей таблице.

Решение для (a)

Поскольку вода находится в тепловом контакте с алюминием, кастрюля и вода имеют одинаковую температуру.

  1. Рассчитайте разницу температур.

    ΔT=Tf-Ti=60,0°C ΔT=Tf-Ti=60,0°C

    11,8

  2. Рассчитайте массу воды, используя соотношение между плотностью, массой и объемом. Плотность – это масса на единицу объема, или ρ=mVρ=mV . Преобразовав это уравнение, найдите массу воды.

    mw=ρ⋅V=1000 кг/м3×(0,250 л×0,001 м31 л)=0,250 кгmw=ρ⋅V=1000 кг/м3×(0,250 л×0,001 м31 л)=0,250 кг

    11,9

  3. Рассчитайте теплоту, переданную воде. Используйте удельную теплоемкость воды из предыдущей таблицы.

    Qw=mwcwΔT= (0,250 кг)(4186 Дж/кг°C)(60,0°C) = 62,8 кДжQw=mwcwΔT= (0,250 кг)(4186 Дж/кг°C)(60,0°C) = 62,8 кДж

    11.10

  4. Рассчитайте тепло, переданное алюминию. Используйте удельную теплоемкость алюминия из предыдущей таблицы.

    QAl=mAlcAlΔT= (0,500 кг)(900 Дж/кг°C)(60,0°C) = 27,0 ×103 Дж = 27,0 кДжQAl=mAlcAlΔT= (0,500 кг)(900 Дж/кг°C)(60,0°C) = 27,0 × 103 Дж = 27,0 кДж

    11.11

  5. Найдите общее переданное тепло.

    QTotal = Qw + QAl = 62,8 кДж + 27,0 кДж = 89,8 кДж QTotal = Qw + QAl = 62,8 кДж + 27,0 кДж = 89,8 кДж

    11,12

Решение (b)

Процент тепла, идущего на нагрев сковороды, составляет (c)

Процент тепла, идущего на нагрев воды, составляет

62,8 кДж 89,8 кДж × 100% = 69.

11,14

Обсуждение

В этом примере большая часть всего переданного тепла используется для нагревания воды, хотя масса кастрюли вдвое больше. Это связано с тем, что удельная теплоемкость воды более чем в четыре раза превышает удельную теплоемкость алюминия. Следовательно, для достижения заданного изменения температуры воды требуется чуть более чем в два раза больше тепла, чем для алюминиевой кастрюли.

Вода может поглощать огромное количество энергии при очень незначительном изменении температуры. Это свойство воды делает возможной жизнь на Земле, потому что она стабилизирует температуру. Другие планеты менее пригодны для жизни, потому что дикие перепады температур создают суровые условия. Возможно, вы заметили, что климат ближе к большим водоемам, таким как океаны, мягче, чем климат, не имеющий выхода к морю в центре большого континента. Это связано с смягчающим климат эффектом большой теплоемкости воды — вода накапливает большое количество тепла в жаркую погоду и постепенно отдает тепло, когда на улице холодно.

Рабочий пример

Вычисление повышения температуры: тормоза грузовика перегреваются на спусках

Когда грузовик тормозит на спуске, тормоза должны выполнять работу по преобразованию гравитационной потенциальной энергии грузовика во внутреннюю энергию тормозов. Это преобразование предотвращает преобразование потенциальной энергии гравитации в кинетическую энергию грузовика и удерживает грузовик от ускорения и потери управления. Повышенная внутренняя энергия тормозов повышает их температуру. Когда подъем особенно крутой, повышение температуры может произойти слишком быстро и привести к перегреву тормозов.

Рассчитайте повышение температуры 100 кг тормозного материала со средней удельной теплоемкостью 800 Дж/кг ⋅°C⋅°C от грузовика массой 10 000 кг, спускающегося с высоты 75,0 м (при вертикальном перемещении) с постоянной скоростью.

Стратегия

Сначала мы вычисляем гравитационную потенциальную энергию ( Mgh ) грузовика, а затем находим повышение температуры, возникающее в тормозах.

Решение

  1. Рассчитайте изменение потенциальной энергии гравитации при движении грузовика под уклон.

    Mgh=(10 000 кг)(9,80 м/с2)(75,0 м)=7,35×106JMgh=(10000 кг)(9,80 м/с2)(75,0 м)=7,35×106J

    11,15

  2. Рассчитайте изменение температуры по переданному теплу, переформулировав уравнение Q = mcΔTQ = mcΔT, чтобы найти ΔT. ΔT.

    ΔT=Qmc, ΔT=Qmc,

    11,16

    , где м — масса тормозного материала (не всего грузовика). Подставляем значения Q = 7,35×10 6 Дж (поскольку теплопередача равна изменению потенциальной энергии гравитации), м == 100 кг и c == 800 Дж/кг ⋅⋅°C°C, чтобы найти

    ΔT=7,35×106 Дж(100 кг)(800 Дж/кг ⋅°C)=91,9°C. ΔT=7,35×106 Дж(100 кг)(800 Дж/кг⋅°C)=91,9°C.

    11.17

Обсуждение

Эта температура близка к температуре кипения воды. Если бы грузовик какое-то время ехал, то непосредственно перед спуском температура тормозов, вероятно, была бы выше температуры окружающей среды. Повышение температуры при спуске, вероятно, поднимет температуру тормозного материала выше точки кипения воды, что отрицательно скажется на тормозах. Вот почему водители грузовиков иногда используют другую технику, называемую «торможение двигателем», чтобы не сжечь тормоза во время крутых спусков. Торможение двигателем использует силы замедления двигателя на пониженной передаче, а не тормоза для замедления.

Практические задачи

5.

Сколько теплоты потребуется, чтобы нагреть 10,0 кг воды на 1,0 °С?

  1. 84 Дж
  2. 42 Дж
  3. 84 кДж
  4. 42 кДж

6.

Рассчитайте изменение температуры 1,0 кг воды, которая изначально имела комнатную температуру, при добавлении 3,0 кДж тепла.

  1. 358 °С
  2. 716 °С
  3. 0,36 °С
  4. 0,72 °С

Проверьте свое понимание

Поддержка учителей

Поддержка учителей

Используйте эти вопросы, чтобы оценить достижение учащимися целей обучения раздела. Если учащиеся борются с определенной целью, эти вопросы помогут определить, какая именно, и направить учащихся к соответствующему содержанию.

7.

Что вызывает теплопередачу?

  1. Разница масс между двумя объектами вызывает теплопередачу.

  2. Разница в плотности между двумя объектами вызывает теплопередачу.

  3. Разница температур между двумя системами вызывает теплопередачу.

  4. Разность давлений между двумя объектами вызывает теплопередачу.

8.

Когда два тела с разной температурой соприкасаются, каково общее направление теплопередачи?

  1. Общее направление теплопередачи — от объекта с более высокой температурой к объекту с более низкой температурой.

  2. Общее направление передачи тепла — от объекта с более низкой температурой к объекту с более высокой температурой.

  3. Направление передачи тепла сначала от объекта с более низкой температурой к объекту с более высокой температурой, затем обратно к объекту с более низкой температурой и так далее, пока объекты не придут в тепловое равновесие.

  4. Направление передачи тепла сначала от объекта с более высокой температурой к объекту с более низкой температурой, затем обратно к объекту с более высокой температурой и так далее, пока объекты не придут в тепловое равновесие.

9.

Какие существуют способы передачи тепла?

  1. проводимость, излучение и отражение

  2. проводимость, отражение и конвекция

  3. конвекция, излучение и отражение

  4. проводимость, излучение и конвекция

10.

Верно или неверно — проводимость и конвекция не могут происходить одновременно

  1. Верно
  2. Ложь

Глоссарий Формулы 1 – список основных терминов Формулы 1 от А до Я

 

Как и любой другой специализированный вид спорта, гонки Формулы 1 имеют свой собственный уникальный жаргон. Но если вы новичок в Формуле-1, не паникуйте. Этому очень легко научиться, особенно если вам поможет наш обширный глоссарий F1. От DRS до G-force, от избыточной поворачиваемости до слипстрима, от подогревателей шин до турбулентности — он предоставляет вам простое для понимания объяснение всех наиболее часто используемых терминов и терминов F1. Так что читайте, и скоро вы будете говорить о Формуле-1, как опытный телекомментатор…

 
Правило 107%

Во время первого этапа квалификации любой гонщик, который не проедет круг в пределах 107 процентов от лучшего времени Q1, не будет допущен к старту гонки. Тем не менее, в исключительных обстоятельствах, когда водитель может установить подходящее время во время тренировки, стюарды могут разрешить запуск автомобиля.

Аэродинамика

Изучение воздушного потока над объектом и вокруг него, а также неотъемлемая часть конструкции автомобиля Формулы-1.

Airbox

Воздухозаборник двигателя над головой водителя, который также служит обручем автомобиля.

Апекс

Средняя точка внутренней линии поворота, на которую водители направляют свои машины.

Апелляция

Действие, которое команда предпринимает от имени своих гонщиков, если считает, что они были несправедливо наказаны официальными лицами гонки.

Автоклав

Устройство, использующее тепло и давление для «отверждения» углеродного волокна, основного материала, из которого изготавливаются автомобили Формулы-1.

Бэкмаркер

Термин, используемый для описания гонщика, находящегося в конце поля, часто, когда его встречают лидеры гонки. Синие флажки используются, чтобы сообщить бэкмаркеру, когда он должен пропустить более быструю машину.

Балласт

Грузы, закрепленные вокруг автомобиля, чтобы максимизировать его баланс и довести его до минимального предела веса.

Баржборд

Элемент кузова, установленный вертикально между передними колесами и началом боковых понтонов для облегчения воздушного потока по бокам автомобиля.

Вздутие

Следствие перегрева шины или ее части. Избыточное тепло может привести к размягчению резины и ее отрыву кусками от корпуса шины. Вздутие может быть вызвано выбором неподходящей резиновой смеси (например, слишком мягкой для условий трассы), слишком высоким давлением в шинах или неправильной настройкой автомобиля.

Кузов

Секции из углеродного волокна, устанавливаемые на монокок перед выездом из боксов, такие как кожух двигателя, крыша кокпита и носовой обтекатель.

Опускание

Когда шасси автомобиля ударяется о поверхность гусеницы во время резкого сжатия и достигает нижней точки хода подвески.

Балансировка тормозов

Переключатель в кабине для изменения распределения тормозного усилия автомобиля между передними и задними колесами в соответствии с пожеланиями водителя.

CAD

Сокращенно от «Компьютерное проектирование» — метод, используемый при проектировании автомобилей Формулы-1.

Развал

Угол наклона шины к автомобилю или от него относительно вертикальной оси. Инженеры будут изменять развал, чтобы улучшить характеристики управляемости автомобиля.

CFD

Сокращенно от «Вычислительная гидродинамика», инструмент, используемый разработчиками F1, который использует сложную математику и моделирование для прогнозирования аэродинамического воздушного потока. Обычно используется в сочетании с традиционными исследованиями в аэродинамической трубе.

Шасси

Основная часть гоночного автомобиля, к которой крепятся двигатель и подвеска, называется шасси.

Шикана

Крутая последовательность поворотов в разных направлениях. Обычно вставляется в трассу для замедления машин, часто непосредственно перед тем, что было скоростным поворотом.

Чистый воздух

Воздух, который не является турбулентным и, таким образом, обеспечивает оптимальные аэродинамические условия, как у автомобиля, идущего впереди поля.

Эффект Коанда

Склонность струи жидкости, такой как поток воздуха, притягиваться к близлежащей поверхности. Специалисты по аэродинамике Формулы-1 используют этот эффект, чтобы перенаправить поток воздуха в определенные области автомобиля, например, от выпускного отверстия к заднему диффузору.

Кабина

Часть шасси, в которой сидит водитель.

Компаунд

Резиновая смесь протектора является частью любой шины, контактирующей с дорогой, и, следовательно, одним из основных факторов, влияющих на характеристики шины. Идеальный состав — тот, который обладает максимальным сцеплением, но при этом сохраняет прочность и термостойкость. Типичный гоночный состав Формулы-1 будет содержать более десяти ингредиентов, таких как каучуки, полимеры, сера, сажа, масло и другие отвердители. Каждая из них включает в себя огромное количество производных, каждая из которых может быть использована в большей или меньшей степени. Очень небольшие изменения в миксе могут изменить производительность компаунда.

Дебрифинг

Встреча пилотов и инженеров команды после заезда на трассе, на которой обсуждаются настройки автомобиля, производительность и стратегия.

Деградация

Термин, используемый для описания процесса, при котором шина теряет характеристики или сцепление с дорогой. В отличие от износа шин, который касается процесса износа протектора.

Дельта времени

Термин, используемый для описания разницы во времени между двумя разными кругами или двумя разными автомобилями. Например, обычно существует отрицательная дельта между лучшим временем круга гонщика и его лучшим временем круга в квалификации, потому что он использует мало топлива и новые шины.

Диффузор

Задняя часть пола или днища автомобиля, где выходит воздух, проходящий под автомобилем. Конструкция диффузора имеет решающее значение, поскольку она регулирует скорость выхода воздуха. Чем быстрее он выходит, тем ниже давление воздуха под автомобилем и, следовательно, тем больше прижимная сила, которую создает автомобиль.

Прижимная сила

Аэродинамическая сила, которая действует вниз, когда автомобиль движется вперед. Это используется для улучшения тяги автомобиля и его управляемости в поворотах.

Сопротивление

Аэродинамическое сопротивление, возникающее при движении автомобиля вперед.

Штраф за проезд

Один из двух штрафов, которые могут быть назначены по усмотрению стюардов во время гонки. Гонщики должны выехать на пит-лейн, проехать по нему с соблюдением скоростного режима и вновь присоединиться к гонке, не останавливаясь.

Брифинг пилотов

Встреча всех пилотов и гоночного директора FIA для обсуждения вопросов, касающихся конкретного Гран-при и трассы. Другие темы, такие как стандарты вождения и безопасность, также могут обсуждаться.

DRS

Задние крылья, также известные как регулируемые задние крылья, DRS (система уменьшения лобового сопротивления) позволяют водителю регулировать крыло между двумя предварительно заданными настройками из кабины. Доступность системы контролируется электроникой — ее можно использовать в любое время на тренировке и квалификации (если только гонщик не использует шины для мокрой погоды), но во время гонки ее можно активировать только тогда, когда гонщик отстает от другой машины менее чем на одну секунду на заранее определенные точки на трассе. Затем система отключается, как только водитель тормозит. В сочетании с KERS он предназначен для ускорения обгона. Также, как и KERS, это не является обязательным.

ECU

Сокращение от Electronic Control Unit, стандартный блок, который управляет электрическими системами всех автомобилей F1, включая двигатель и коробку передач.

Торцевая пластина

Вертикальные панели, образующие внешние края переднего и заднего крыльев автомобиля и к которым крепятся основные элементы крыла.

Хранилище энергии

Хранилище энергии (иногда сокращенно ES) является неотъемлемой частью трансмиссии и ERS автомобиля F1. Расположенный в топливном элементе и весящий 20-25 кг, Energy Store обычно состоит из ионно-литиевых батарей. Хранилище энергии может хранить (или возвращать в трансмиссию) 4 МДж энергии за круг, хотя MGU-K (см. ERS) может заряжать Хранилище энергии только на 2 МДж за круг.

ERS

Системы рекуперации энергии, или сокращенно ERS, состоят из мотор-генераторов, которые используют отработанную тепловую энергию (от турбонагнетателя) и отработанную кинетическую энергию (от тормозной системы). Затем эта энергия сохраняется и впоследствии используется для движения автомобиля. Автомобиль F1 имеет два ERS: MGU-K (расшифровывается как Motor Generator Unit — Kinetic) и MGU-H (расшифровывается как Motor Generator Unit — Heat). Эти системы дополняются накопителем энергии (ЭС) и управляющей электроникой. ERS способна обеспечить мощность 120 кВт (примерно 160 л.с.) в течение примерно 33 секунд на круг.

Плоскость

Термин, обозначающий участок шины, сильно изношенный в одном месте после резкого торможения или во время пробуксовки. Это ухудшает его управляемость, часто вызывает сильную вибрацию и может вынудить водителя заменить комплект шин.

Формальный круг

Круг перед стартом гонки, когда машины объезжают стартовую решетку, чтобы снова выстроиться на стартовой решетке перед началом гонки. Иногда его называют разминочным кругом или парадным кругом.

G-force

Физическая сила, эквивалентная одной единице силы тяжести, которая умножается при быстром изменении направления или скорости. Водители испытывают сильные перегрузки при поворотах, ускорении и торможении.

Зернистость

Когда автомобиль скользит, маленькие кусочки резины («зернышки») могут отрываться от канавок шины. Затем они прилипают к протектору шины, незначительно отделяя шину от поверхности гусеницы. Для водителя эффект похож на езду на шарикоподшипниках. Осторожное вождение может устранить зернистость в течение нескольких кругов, но, очевидно, это повлияет на скорость водителя. Стиль вождения, состояние трассы, настройки автомобиля, заправка топливом и сама шина — все это играет роль в зернистости. По сути, чем больше шина перемещается по поверхности гусеницы (т.е. скользит), тем больше вероятность зернистости.

Гравийная ловушка

Гравийная подушка на внешней стороне поворотов, предназначенная для остановки автомобилей, упавших с трассы.

Сцепление

Величина сцепления автомобиля в любой заданной точке, влияющая на то, насколько легко водителю сохранять контроль в поворотах.

Управляемость

Термин, используемый для описания реакции автомобиля на действия водителя и его способности эффективно преодолевать повороты. Автомобиль, который хорошо управляется, обычно хорошо сбалансирован и не имеет недостаточной или избыточной поворачиваемости в какой-либо значительной степени.

Устройство HANS

Сокращение для поддержки головы и шеи, обязательное защитное устройство, которое надевается на плечи водителя и соединяется с задней частью шлема, чтобы предотвратить чрезмерное движение головы и шеи в случае аварии.

Подголовник

Съемная энергопоглощающая пена, окружающая шлем водителя в кабине. В зависимости от температуры окружающей среды используются три различных сорта пены.

Тепловой цикл

Термин, используемый для описания процесса, при котором шина нагревается во время использования, а затем охлаждается. Это приводит к небольшому изменению свойств соединения и может повысить его долговечность.

Установочный круг

Заезд по прибытии на трассу для проверки таких функций, как дроссельная заслонка, тормоза и рулевое управление перед возвращением в боксы без пересечения финишной черты.

Быстрый старт

Когда гонщик покидает свою позицию на стартовой решетке до того, как погаснут пять красных огней, сигнализирующих о старте. Датчики обнаруживают преждевременное движение, и за начало движения водитель получает штраф.

Кевлар

Синтетическое волокно в сочетании с эпоксидной смолой для создания прочного и легкого композита, используемого в конструкции болида F1.

Торможение левой ногой

Стиль торможения стал популярным в 1990-х годах после появления ручного сцепления, чтобы водители могли держать правую ногу на дроссельной заслонке, а левую посвятить торможению.

Блокировка

Термин, используемый для обозначения водителя, который резко тормозит и «блокирует» одну или несколько шин, в то время как другие продолжают вращаться. Дым от шин и плоские пятна являются распространенными побочными эффектами.

Леденец на палочке

Знак на палке, которую держат перед автомобилем во время пит-стопа, информирует водителя о необходимости затормозить, а затем включить первую передачу до того, как автомобиль будет спущен с домкрата.

Мрамор

Небольшие кусочки резины шин, которые скапливаются на обочине трассы за пределами гоночной трассы. Как правило, они очень скользкие при движении.

Маршал

Должностное лицо трассы, отвечающее за безопасное проведение гонки. У маршалов есть несколько ролей, в том числе наблюдение за зрителями, чтобы убедиться, что они не подвергают опасности себя или участников, действия в качестве пожарных, помощь в удалении застрявших автомобилей / водителей с трассы и использование развевающихся флажков, чтобы сигнализировать водителям о состоянии трассы. .

Монокок

Цельная ванна, в которой находится кабина, за ней закреплен двигатель, а спереди по обеим сторонам расположена передняя подвеска.

Номекс
®

Искусственное огнестойкое волокно, используемое для изготовления комбинезонов, нижнего белья, перчаток и ботинок для гонщиков.

Дополнительная шина

Вторая и обычно более мягкая из двух компаундов шин, рекомендованных официальным поставщиком шин для использования на каждом Гран-при. Теоретически не ожидается, что они будут так хорошо соответствовать характеристикам этой конкретной трассы, как основная шина, но могут обеспечить определенные преимущества с точки зрения скорости или долговечности.

Выход из строя

Термин, используемый для описания водителя, тормозящего слишком поздно или слишком мягко и впоследствии выезжающего за угол. Распространенная ошибка при обгонах.

Избыточная поворачиваемость

Когда задняя часть автомобиля не хочет проходить поворот и пытается обогнать переднюю часть, когда водитель поворачивает к апексу. Для исправления этого часто требуется противоположная блокировка, при которой водитель поворачивает передние колеса в занос.

Подрулевые переключатели

Рычаги по обеим сторонам задней части рулевого колеса, с помощью которых водитель переключает передачи вверх и вниз.

Загон

Закрытая территория за боксом, где команды держат свои транспортеры и дома на колесах. Допуска к публике нет.

Закрытый парк

Огороженная территория, на которую въезжают автомобили после квалификации и гонки, где членам команды не разрешается прикасаться к ним, кроме как под строгим надзором стюардов гонки.

Табло для пит-стопа

Табличка, закрепленная на стене пит-стопа, чтобы информировать гонщика о его позиции в гонке, интервале времени до впереди идущей машины, а также о количестве оставшихся кругов гонки.

Пит-уолл

Место, где владелец команды, менеджеры и инженеры проводят гонку, обычно под навесом, чтобы защитить мониторы от солнца и дождя.

Ямы

Участок трассы, отделенный от стартовой/финишной прямой стеной, куда автомобили доставляются для замены шин и топлива во время гонки или для смены настроек на тренировке, каждая из которых останавливается в своем гараже на боксе. .

Планка

Твердая деревянная планка (также известная как противоскользящий блок), которая устанавливается спереди назад посередине днища всех вагонов, чтобы убедиться, что они не едут слишком близко к поверхности гусеницы, что-то это очевидно, если древесина чрезмерно изношена.

Поул-позиция

Первое место на стартовой решетке, присуждаемое гонщику, показавшему лучшее время круга в квалификации.

Силовой агрегат

Термин, используемый для описания всей системы, обеспечивающей мощность болида F1. Трансмиссия (или силовая установка, как ее иногда называют) состоит из двигателя, двух систем рекуперации энергии (ERS) и накопителя энергии.

Практика

Периоды в пятницу и в субботу утром на сборах Гран-при, когда гонщики находятся на трассе, настраивая свои машины для подготовки к квалификации и гонке.

Основная шина

Из двух составов шин, рекомендованных официальным поставщиком шин для использования на каждом Гран-при, основным является состав, который теоретически лучше всего подходит для характеристик конкретной трассы. Обычно жестче, чем дополнительная шина.

Протест

Иск, поданный командой, когда она считает, что другая команда или участник нарушили правила.

Квалификация

Субботняя сессия на выбывание, в которой гонщики соревнуются, чтобы показать лучшее время, которое они могут, чтобы определить стартовую решетку для гонки.

R&D

Сокращенно от Research and Development, этот термин описывает действия, предпринимаемые командой для разработки или улучшения системы или компонента.

Контрольный круг

Круг завершен, когда пилоты покидают боксы, чтобы собраться на стартовой решетке. Если гонщик решит сделать несколько, он должен проехать через пит-лейн, так как стартовая решетка будет переполнена персоналом команды.

Выход из гонки

Когда автомобиль выбывает из гонки из-за аварии или механической неисправности.

Высота дорожного просвета

Высота между поверхностью гусеницы и полом автомобиля.

Rumblestrip

Ухабистая, часто зубчатая полоса бордюра, обычно расположенная на выходе из поворота, чтобы предупредить водителя о краю трассы.

Автомобиль безопасности

Автомобиль трассы, вызываемый из боксов для движения впереди лидирующего автомобиля в гонке в случае возникновения проблемы, требующей снижения скорости автомобилей.

Технический осмотр

Технический осмотр автомобилей официальными лицами, чтобы убедиться, что ни один из них не выходит за рамки правил.

Секторы

В целях хронометража круг разделен на три части, каждая из которых составляет примерно треть круга. Эти участки официально известны как Сектор 1, Сектор 2 и Сектор 3.

Shakedown

Краткий тест, когда команда впервые пробует другую деталь автомобиля, прежде чем вернуться к гонке на 100 процентов, чтобы установить быстрое время. .

Боковой понтон

Часть автомобиля, расположенная по бокам монокока рядом с водителем и идущая назад к заднему крылу, где расположены радиаторы.

Slipstreaming

Тактика вождения, при которой водитель может догнать впереди идущую машину и нырнуть за ее заднее крыло, чтобы получить выгоду от снижения сопротивления кузова и, возможно, достичь максимальной максимальной скорости, превосходящую скорость рогатки до того, как следующий угол.

Стюард

Один из трех высокопоставленных официальных лиц на каждом Гран-при, назначаемых для принятия решений.

Штраф “стоп-гоу”

Штраф, при котором водитель заезжает на пит-лейн и останавливается на 10 секунд без дозаправки или замены шин.

Отрывные полоски

Прозрачные пластиковые полоски, которые водители прикрепляют к козырьку шлема перед стартом гонки, а затем снимают по мере загрязнения.

Телеметрия

Система, передающая данные о двигателе и шасси на компьютеры в гараже, чтобы инженеры могли следить за поведением автомобиля.

Крутящий момент

Буквально, сила вращения или крутящего момента двигателя. Крутящий момент обычно используется как мера гибкости двигателя. Двигатель может быть очень мощным, но если у него небольшой крутящий момент, эта мощность может быть доступна только в ограниченном диапазоне оборотов, что делает его малопригодным для водителя. Двигатель с большим крутящим моментом, даже если он имеет меньшую мощность, на самом деле может оказаться быстрее на многих трассах, поскольку мощность доступна в гораздо более широком диапазоне оборотов и, следовательно, более доступна. Хороший крутящий момент особенно важен на трассах с большим количеством поворотов на средних и медленных скоростях, где ускорение на выходе из поворотов необходимо для хорошего времени прохождения круга.

Сцепление

Степень, в которой автомобиль способен передавать свою мощность на поверхность гусеницы для движения вперед.

Противобуксовочная система

Компьютеризированная система, определяющая, теряет ли какое-либо из ведущих (задних) колес автомобиля сцепление с дорогой, т. е. пробуксовывает, и передает больший крутящий момент на колесо с большей тягой, тем самым более эффективно используя его мощность. Вне закона с сезона 2008 года.

Бадья

Другое название шасси или монокока, названного так из-за его формы.

Турбулентность

Результат нарушения воздушного потока, вызванного прерыванием его прохождения, например, когда он ударяется о заднее крыло, и его горизонтальный поток нарушается.

Турбокомпрессор

Прикрепленный к двигателю турбонагнетатель использует турбину с приводом от выхлопных газов для привода компрессора для увеличения плотности всасываемого воздуха, потребляемого двигателем. Более плотный воздух помогает двигателю создавать больше мощности для своего размера. Остаточная тепловая энергия, содержащаяся в выхлопных газах после расширения в цилиндрах двигателя, преобразуется в механическую мощность на валу выхлопной турбиной. Механическая энергия турбины используется для привода не только компрессора, но и МГУ-Г (см. ЭРС).

Резиновая смесь для шин

Тип резиновой смеси, используемой в конструкции шины, от мягкой до средней и жесткой, каждая из которых предлагает различные эксплуатационные характеристики и характеристики износа.

Подогреватель шин

Электрическое одеяло, которое оборачивается вокруг шин перед их установкой на автомобиль, чтобы они приблизились к оптимальной рабочей температуре.

Недостаточная поворачиваемость

Когда передняя часть автомобиля не хочет поворачивать в поворот и широко скользит, когда водитель пытается повернуть к апексу.

Нижний поддон

Отдельный пол кабины, который крепится болтами к нижней части монокока.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Автор: ООО Приоритет-Пермь 2019 © Все права защищены.
Карта сайта