ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Высокочастотный метод исследования из "тепло- и массообмен в кипящем слое" Высокочастотный способ нагрева получил большое распространение при термообработке [5], а также начал применяться при исследовании процессов теплообмена [53] и термического разложения топлива [142] в лабораторной практике. [c.46] По этому методу реактор с кипящим слоем помещается в индуктор высокочастотного генератора, вокруг которого при включении тока образуется быстропеременное магнитное поле. Здесь частицы нагреваются за счет вихревых токов и отдают тепло охлаждающей среде, являясь постоянными внутренними источниками тепла. [c.47] При выборе материала частиц необходимо знать его физические свойства (удельное сопротивление, магнитная проницаемость и др.). Материал частиц должен хорошо нагреваться в высокочастотном магнитном поле и в то же время не подвергаться силовому воздействию магнитного поля, т. е. обладать малой магнитной про ницаемостью. В противном случае частицы будут располагаться вдоль силовых линий электромагнитного поля, и- ожижение слоя прекратится. [c.47] Когда глубина проникания тока значительно меньше размеров тела, пронизываемого переменным магнитным полем, магнитным потоком охвачены лишь поверхностные слои (поверхностный эффект). Когда глубина проникания больше размеров тела, вихревые токи, пронизывающие всю толщу металла, незначительны. Подбор материала и размера частиц для заданной частоты осуществляют с таким расчетом, чтобы можно было работать в области поверхностного эффекта. [c.49] Для каждой частоты тока существует оптимальный размер частиц, при котором мощность, выделяемая в единице объема, имеет наибольшее значение. В связи с тем, что размеры частиц, применяемых в практике кипящего слоя, имеют широкий диапазон и существует зависимость количества выделяющегося тепла от размера частиц при соответствующих частотах, особое внимание было уделено выбору оптимальной частоты для нагревания слоя, состоящего из медных, алюминиевых и графитовых частиц. Для этого слои частиц нагревали на установках различной частоты в специально рассчитанных индукторах [58]. [c.49] Как показали опыты, для исследования теплообмена от алюминиевых, медных и графитовых частиц размером 0,4—4,0 мм наиболее приемлемы частоты порядка 100—600 кгц. [c.49] Я — напряженность магнитного поля. [c.50] Поскольку с-2 и р очень малы, нагрев воды в магнитном поле будет также чрезвычайно мал даже при высоких частотах и напряженности поля. [c.50] При разработке способа исследования большое внимание было уделено также равномерности прогрева частиц в кипящем слое. Проведенные опыты показали, что при высоте индуктора достаточно большой по сравнению с высотой кипящего слоя, и при размещении слоя в центре индуктора поле, как правило, однородно. Благодаря тому, что в кипящем слое происходит интенсивное перемешивание частиц, равномерный нагрев частиц по всему объему слоя будет обеспечиваться даже при некоторой неоднородности магнитного поля. [c.50] При высокочастотном способе исследования теплообмена в кипящем слое следует обращать внимание на работу первичных и вторичных приборов [16, 134]. Первая серия опытов в выбранном выше диапазоне частот была проведена на закалочном генераторе с частотой 500—600 кгг . Применение магнитного поля такой частоты и высокой напряженности привело к неизбежному и закономерному нагреву спая безынерционной термопары и, следовательно, к погрешности при измерении температуры. Поэтому, в таких случаях важно не только защищать термопару от влияния магнитного поля, но и сохранять ее тепловую безынерционность. [c.50] Нами разработан метод [17, 196] измерения температуры среды при помощи термопар, защищенных от действия высокочастотного поля проточным безынерционным экраном. Этим методом измеряются действительные значения температуры охлаждающей среды как в стационарных, так и в быстропротекающих нестационарных процессах при сохранении тепловой безынерционности термопар. [c.50] Правая часть рисунка характеризует процесс нагрева неэкранированного спая термопары в магнитном поле, снятый на диаграмме электронного потенциометра с верхним пределом измерения 30 С. Характерен резкий нагрев спая в момент включения генератора (точка В). При выключении (точка О) спай термопары охлаждается. В левой части рисунка видно, что спай, защищенный экраном, не нагревается. [c.51] Вернуться к основной статье