熱輻射P2=Aeσ(T14-T24),其中,A1是工件表面積,e 是工件表面輻射率,σ是斯潘特-玻爾茲曼常數,T1和T2分別為工件和環(huán)境溫度,單位為K式溫度(K 式溫度為溫度273.15 攝氏度)。在200攝氏度到595攝氏度區間,鋼的輻射率為0.8。
線(xiàn)圈損耗P3就是線(xiàn)圈上的損耗。這個(gè)損耗可以通過(guò)減少感應圈的電阻來(lái)減少。比如,采用高純度的銅管或是超導材料。這個(gè)損耗會(huì )導致感應器發(fā)熱,必須進(jìn)行冷卻。
電源功率P=(P1 P二* P3)*n,n為加熱效率,不同的材質(zhì)加熱效率不同。如鋼的加熱效率約為0.6。
(2)頻率計算
工作頻率的選取對透熱的均勻性和節能都有非常重要的意義。在選擇合適的工作頻率時(shí),首先需要了解穿透深度的概念。
穿透深度指的是,大約86%的能量集中的深度。
d=50300
其中,d是穿透深度,單位是c;P1為工作溫度下的感應器電阻率,單位為Ω? cm;f 為工作頻率,單位為Hz;u1為感應圈的相對磁導率,無(wú)單位。
需要注意的是,由于電阻率和導磁率的變化,穿透深度隨著(zhù)溫度的變化而變化。通常電阻率是正溫度系數,也就是說(shuō),電阻率隨著(zhù)溫度的上升而增大,所以,穿透深度會(huì )變深。對于非導磁體材料,穿透深度通常會(huì )變深2-3 倍。對于導磁體,可能隨著(zhù)溫度的升高導致失磁,比如鐵在居里點(diǎn)770 度左右,導磁率會(huì )很快下降到1,穿透深度會(huì )增加20 倍左右。
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超聲波應用無(wú)處不在
在很多人的印象里,超聲波無(wú)疑是個(gè)很高大上的東西。接著(zhù),就會(huì )聯(lián)想到聲納、雷達等神秘的物體,它們似乎不陌生,但要說(shuō)出個(gè)所以然來(lái),卻不簡(jiǎn)單。
實(shí)際上,超聲波是一個(gè)物理名稱(chēng),簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是一種波長(cháng)。人耳聽(tīng)得見(jiàn)的聲音,都是振動(dòng)頻率在20~20000赫茲之間的聲波。超聲波是一種獨特的聲波,頻率超過(guò)20000赫茲,人耳聽(tīng)不到,但是它真的存在,并且大有用處。
20世紀30年代,超聲波早開(kāi)始應用于領(lǐng)域,成為一種不可或缺的工具。比如產(chǎn)前檢查也就是超聲檢查,用超聲波可以“看到”胎兒的狀況?,F在它幾乎在各個(gè)生產(chǎn)生活領(lǐng)域都得到了應用。超聲波的高頻振動(dòng),可以消滅有害菌,焊接塑料,甚至能在短短幾天內“催熟”原本需要好幾年的酒。未來(lái),超聲波的用途將更加廣泛,也會(huì )給生產(chǎn)生活帶來(lái)更大改變。
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