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从集肤效应中可以看出,使用交变电流时电流之流过导体表面层,电流频率越高,电流流过的表面层越薄。为了简化感应加热的整个计算,引入了一个电流穿透深度的概念。工程上规定,当涡流强度从表面向内层降低到其数值等于最大涡流强度的1/e(即36.8% ),该处到表面的距离△称为电流透入深度。
电流频率的选择,即电流穿透深度: =0.1546cm
——电阻率(Ω•m);
——相对磁导率;
——频率(HZ)。
热扩散率又叫导温系数,它表示物体在加热或冷却中,温度趋于均匀一致的能力;在a高的物质中热能扩散的很快,而a低的物质中热能则扩散的较慢。这个综合物性参数对稳态导热没有影响,但是在非稳态导热过程中,它是一个非常重要的参数。下面是本元件热扩散率的计算:
a= (2.3)
=
=5.1346*10-6m2/s
=0.051346cm2/s
——导热系数 ;
c——比热容( );
p——密度( )。
加热时间的确定,圆柱形毛坯的加热时间:
因为心部温度为950℃,则表心温差的数值可视为0,毛坯表面与中心的温差 = ,从
参考文献
1中的图3-13中查得傅里叶数F0=1.7,则:
Tk= (2.4)
=
=0.52s
——傅里叶数;
a——热扩散率(cm2/s);
——元件的半径(cm);
——电流的穿透深度(cm)。
生产率为:
(2.5)
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