Исследование процесса нагрева аккумуляторных батарей
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
Министерство образования Российской Федерации
Саратовский Государственный технический Университет
Кафедра технической кибернетики и информатики
Пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине
"Электромеханические системы"
Тема: "Исследование процесса нагрева аккумуляторных батарей"
Выполнил: студенты гр. УИТ-31
Ланских К.А.
Руководитель:
доцент Фомин А.И.
Саратов 2002 г.
ЗАДАНИЕ
на курсовой проект
Тема: Исследование процесса нагрева аккумуляторных батарей.
. Исходные данные
Спроектировать математическую модель термического переходного процесса и составить программу по методике расчёта в основу, которой положено рассмотрение этого переходного процесса нагрева аккумулятора как системы 3-х тел с сосредоточенной теплоёмкостью: электроды, электролит и бак.
Постоянные величины, используемые в программе:=11300; Плотность электродов=1660000; Удельная теплоёмкость бака_Elt=172; Коэффициент теплоотдачи от электродов электролиту_Bak=200; Коэффициент теплоотдачи от электролита баку=0.0196; Поверхность охлаждения электродов=0.0625; Поверхность охлаждения бака=0.000037; Обьём электродов=0.00045; Объём электролита=0.00025; Объём бака=0.139; Расстояние между положительным и отрицательным электродами=0.0001; Точность вычисления корней кубического полинома=0.2; Точность вычисления превышений температуры=0.000283; Площадь поперечного сечения пластины электрода=0.133; Высота пластины электрода
Реферат
Курсовой проект содержит страниц, таблицу, источников литературы, приложения.
АККУМУЛЯТОРНЫЕ БАТАРЕИ, ДИАГНОСТИКА СОСТОЯНИЙ, ПОДОГРЕВ, ИЗМЕРЕНИЕ ЗАРЯЖЕННОСТИ
Объектом исследования являются свинцовые аккумуляторы типа 12-СТ-70(12-СТ-85Р).
Цель работы: построить математическую модель термического переходного процесса нагрева аккумулятора и с помощью ЭВМ исследовать этот процесс.
Оборудование и программное обеспечение, используемое при написании программы: персональные компьютеры AMD Athlon 950, AMD Duron 850, пакеты Microsoft Word, язык объектно-ориентированного программирования Delphi 5.0.
Курсовой проект выполнен в учебных целях.
Содержание
Задание
Реферат
Введение
1. Состояние вопроса
2. Теоретическое исследование процесса нагрева аккумуляторных батарей
Заключение
Введение
Свинцовый аккумулятор попрежнему остаётся самым массовым типом среди всех известных источников тока. За свою более чем вековую историю он подвергался значительным изменениям, которые способствовали повышению энергетических параметров и срока службы. Несмотря на достигнутые успехи в области теории, технологии производства и эксплуатации свинцовых источников тока, остаётся ещё ряд нерешённых проблем. К их числу можно отнести и улучшение работоспособности аккумулятора при низких температурах окружающей среды и определение степени готовности аккумулятора к эксплуатации.
Известно, что со снижением температуры электролита разрядная ёмкость аккумуляторных батарей (АБ) падает вследствие увеличения вязкости и активного сопротивления электролита, а также за счёт снижения скорости диффузии кислоты в поры активной массы аккумуляторных пластин и растворимости сульфата свинца. Указанные изменения ведут к уменьшению отдачи АБ, особенно при стартерных режимах разряда. Активное сопротивление АБ складывается из сопротивления электролита, сепараторов и пластин. Удельное сопротивление электролита, равное 0,5 Ом.см при +30 С, возрастает в 20…30 раз при температуре -40 С. Кроме того, при низких температурах уменьшается растворимость сульфата свинца в серной кислоте, что приводит к закупорке пор активных масс.
Попытка увеличить электропроводность и уменьшить вязкость растворов серной кислоты при низких температурах путём введения различных добавок в настоящее время не увенчались успехом.
Понятно, что проблема приведения стартерного аккумулятора в состояние готовности перед пуском мощного теплового двигателя является насущей задачей.
Существует несколько способов подогрева АБ как перед пуском первичного теплового двигателя, так и в процессе движения: погрев с помощью проволочного нагревательного элемента внутри АБ, внешний подогрев с помощью отработавших газов, погрев переменным током в процессе заряд-разряд, подогрев АБ с помощью энергии СВЧ генератора.
Первые два способа пригодны лишь для поддержания температуры АБ в состоянии готовности, но не для начального подогрева его при низких температурах. Последний способ, хотя и является перспективным с точки зрения энергетических затрат и скорости подогрева для нашего случая является весьма проблематичным, поскольку АБ находится в непосредственной близости от водителя. Говорить в этом случае о серьёзной экранировки биологического объекта от воздействия поля СВЧ не приходится. Поэтому мы остановились на способе подогрева АБ симметричным переменным током частотой порядка 300…400 Гц методом заряда-разряда.
1. Состояние вопроса
Обычно свинцово-кислотный аккумулятор состоит из положительного электрода (двуокись свинца PbO2) и отрицательного электрода (губчатый свинец), помещённых в сосуд с электролитом, представляющий 25…30% раствор серной кислоты. Плотность электролита при этом составляет 1,25…1,31 г/см3.
Соглас