Коэффициент теплоотдачи водорода

Коэффициент теплоотдачи водородаРасчеты показали, что указанный турбогенератор имеет предельную мощность, которая может быть получена при поверхностном охлаждении ротора. Рассмотрим, как — изменяются условия теплопередачи при водородном охлаждении по сравнению с воздушным охлаждением. Одновременно покажем, как влияет повышение давления водорода на перепады температур на отдельных участках пути теплового потока.

Коэффициент теплоотдачи водорода при давлении 1,035 ата в 1,55 раза больше, чем в воздухе, и сильно зависит от давления водорода. Так, при 2 ата коэффициент увеличивается в 2,6 раза, а при 3 ата — в 3,5 раза. Таким образом, перепад температур Фз благодаря водородному охлаждению уменьшается соответственно на 35, 61 и 72%. Уменьшение общего перепада температур при водородном охлаждении означает соответствующее уменьшение общего теплового сопротивления.

В свою очередь, количество отводимого тепла увеличивается обратно пропорционально суммарному тепловому сопротивлению. Последовательный анализ развития конструкции роторов турбогенераторов и приведенные данные показывают, что раньше в течение многих лет главные усилия конструкторов были направлены на улучшение системы» отвода тепла из машины и уменьшение температурных перепадов на пути от источника потерь (обмотка ротора) к охлаждающему агенту.

Основной составляющей этих перепада, как известно, является перепад в толще изоляции обмотки, который для ротора составляет 35-50% и для статора 75-80%, всего теплового сопротивления каждой цепи. Важнейшим шагом дальнейшего улучшения конструкции турбогенератора явился переход на внутреннее охлаждение обмоток, при котором газ входит в непосредственное соприкосновение с проводниками, т. е. тем элементом, в котором образуются основные потери, исключая перепады температур в электрической изоляции и зубцовом слое ротора.

Такое коренное изменение схемы охлаждения и сокращение путей отвода потерь дают возможность резко увеличить плотности тока в обмотке, линейную нагрузку и, следовательно, увеличить единичную мощность машины.