Расчёт трубчатых электронагревателей. Опции

[Engren]

Здравствуйте, уважаемые форумчане.

Дали мне тему для проработки - трубчатые электронагреватели с задачами по теме при сдаче.

Суть задачи.

Имеется стержень (из разного материала ) определенной длины - L(мм), на который намотана проволока (нихром) определенного диаметра - d(мм), с шагом намотки - h(мм) и общей длинной - L(мм). Стержень с намоткой вставлены в стальную трубу толщиной H(мм). Пространство между стержнем и стальной трубой- а(мм) заполнено воздухом/MgO/другие. Пространство между намотками также заполнено - воздухом/MgO/другие. Запаянная с одной стороны трубы погружена в материал(вода/масло/воздух)

1) Рассчитайте мощность и удельную мощность такого нагревателя при известном напряжении и силе тока. (это просто) P=U*I P(уд)=P/S
2) Рассчитайте минимально возможный шаг витка и минимально возможное расстояние от проволоки до стальной трубки при известном наполнителе,марки стали, силе токе, напряжении и диаметре с учетом возможных скачков напряжения на +/-10%.
3) При данном напряжении и пространством между стержнем и стальной трубой найти максимальную мощность и удельную мощность нагревателя.
4) Рассчитайте Максимальную температуру в центре нагревателя, максимальную температуру проволоки, максимальную температуру на поверхности стальной трубы при известном напряжении, силе тока и теплопроводности материала.
5) Рассчитайте время нагрева определенного объема масла/воды/воздуха до определенной температуры.

Соответсвенно нужна итоговая формула для каждого пункта.

Суть задач знаю со слов старшекурсников. Препод на меня в обиде из-за того, что я его пары пропускал из-за работы. Сказал, что пока ему не сдам, до зачета не допустит. Вылетать не хочу и не намерен.

Буду признателен за любую помощь.

Если же Вы можете посоветовать книжку или методичку по теме, да ещё которую реально найти в открытом доступе - буду очень благодарен.

Заранее спасибо.

[Engren]

Денег заработал, но уже потратил на нужное(копил на машину), а препод спец литературу не дал. Старшекурсники посоветовали Дьякова, но там не всё есть.

Спасибо Вам огромное. Эти две ссылки очень полезные. При поддержке товарища, я почти разобрался со всеми расчётами =)

Единственное, что на данном этапе вызывает вопросы - это расчёт безопасного шага и расстояние до стальной трубы.

При чём видимо это расчёт и про перегрев и про короткое замыкание. Найти нечто подобное пока не получилось.

[Dimka1]

Денег заработал, но уже потратил на нужное(копил на машину), а препод спец литературу не дал.

Ну натаксуй немного на контрольную (1...2 тыщи рублей), положи деньги в контрольную и сдай, написав в решении:
"Ув. препод. Вот бабки. Закажи на Алиэкспресс у китайцев готовый ТЕН и не морочь студенту голову всякой ерундой. Изобретение "велосипеда" заново экономически не целесообразно".

Я думаю он одобрит такое решение и поставит зачет автоматом.