Árbók VFÍ/TFÍ - 01.06.2000, Page 313

Ritrýndar vísindagreinar 311
ud
Re = —
v
er Reynolds-tala, þar sem u er meðalhraði lofts sem streymir umhverfis skaut og v er seigja
loftsins, einnig háð hitastigi á yfirborði skauts og lofti umhverfis skaut. Straumhraði lofts er
metinn út frá þekktu massastreymi lofttegunda gegnum ofninn (byggt á mælingum úr [8]),
hitastigi ofnafgass, sem gefur eðlismassa, samkvæmt kjörgaslíkingu og flatarmáli þversniðs
frá miðjum ofni út í ofnveggi. Fastarnir C og n eru fundnir út frá Reynoldstölu úr töflu 6-2
í [1], bls. 303, þeir eru C=0.193 og «=0.618. Þetta gefur varmaburðarstuðulinn h út frá
áætluðum loftstraumhraða, þvermáli sívals rafskautsins og hitastigum.
Reynslujafnan gefur vannaburðarstuðulinn, hRj, sem
W
hRj= 2.81
mloC
Loftstreymislíkanið gefur breytilegan varmaburðarstuðul, hu, eftir því hvar á raf-
skautinu hann er reiknaður, hann er á bilinu
W
2 <hLI <8-
,2 o,
c
Þessi niðurstaða sýnir að líkönin tvö styðja hvort annað hvað varðar stærðargráðu
varmaburðarstuðuls.
Leið rafstraums gegnum rafskaut
í upprunalega líkaninu ([6]) er gert ráð fyrir því að straumur fari jafnt inn um snerturnar efst
á rafskautinu. Samkvæmt niælingum ([4]) er þetta ekki raunin, heldur fer meiri straumur um
ytri hliðar snertanna en þær innri. Þessi niðurstaða er tekin með í reikninginn í líkaninu. í
Ijós kemur að breyting á varmamyndun er hverfandi þegar straumur er misdreifður um
snertur kringum skautið, þar sem ósamhverfan er ekki mikil.
Annað fyrirbæri er tekið
með í reikninginn í rafskauta-
líkaninu. Komið hefur í ljós að
um 20% rafstraums [9] fer í
fyllu efst í ofninn og einungis
80% rafstraumsins í ljós-
bogann. I líkaninu er tekið tillit
til þessa, sagt að 20% raf-
straums fari um 0,3 m breitt
band í kringum efri brún fyllu
ofns.
Rafstraums- og varmatlæði
við Ijósboga
Mynd 4 sýnir tölulegar niður-
stöður fengnar frá Guðrúnu
Sævarsdóttur ([2], byggt á
líkani í [3]). Þetta er tíma-
Mynd 4. Varmaflœði og straumþéttleiki við botn rafskauts.