Ламповыми генераторами

~ Re!?* , в то время как для осевого потока при ламинарном пограничном слое Nu ~ Re 0S иШ ~ Rel^* .

Как будет показано в дальнейшем, теплоотдача существенно зависит от режима течения. Полученная нами система дифференциальных уравнений (4-28) — (4-30) описывает теплообмен только в ламинарном пограничном слое.

7-2. ТЕПЛООТДАЧА ПРИ ЛАМИНАРНОМ ПОГРАНИЧНОМ СЛОЕ

Для расчета местных коэффициентов теплоотдачи пластины при ламинарном пограничном слое и наличии необогреваемого участка было получено уравнение '

Рис. 7-4. Местная теплоотдача при ламинарном пограничном слое и наличии необогреваемого начального участка, от=0,4 (8=1,30).

Для пластины, омываемой продольным потоком газа при ламинарном пограничном слое,

Интенсивность теплоотдачи при ламинарном пограничном слое значительно меньше, чем при турбулентном. Обеспечение ламинарной формы течения в пограничном слое может являться методом тепловой защиты твердой поверхности, обтекаемой высокоскоростным потоком газа с большой температурой.

7-2. Теплоотдача при ламинарном пограничном слое . . . . . . . 182

Толщина пограничного слоя 6 зависит от расстояния х от передней кромки пластины, скорости потока ш0 и кинематической вязкости v. При ламинарном пограничном слое

Впервые теоретический расчет распределения скоростей в ламинарном пограничном слое выполнил Блазиус в 1908 г. Он установил, что отношение скоростей w(x, у)/Wo зависит только от одной переменной t\=y^wl>/vx , т- е. профиль скорости в пограничном слое имеет вид:

Из (3-7) видно, что касательное напряжение при турбулентном пограничном слое уменьшается по закону x~lt5, т. е. медленнее, чем при ламинарном пограничном слое.

В 1947 г. в Научно-исследовательском институте промышленного применения токов высокой частоты (НИИ ТВЧ, ныне Институт имени В. П. Вологдина) проводились работы по теории и расчету высокочастотных генераторов для электронагрева. Значение высокочастотных установок с ламповыми генераторами сильно возросло в связи с бурным развитием диэлектрического ме-

Применение высокочастотных электротермических установок способствует в большой мере повышению эффективности выполнения производственных процессов. В связи с этим происходит быстрый рост количества выпускаемых установок: за период с 1954 по 1963 г. ежегодный выпуск электротермических установок с ламповыми генераторами увеличился примерно в 12 раз. Общая мощность этих установок, изготовленных в 1963 г., составила около 50 кет.

Дальнейшее повышение технико-экономических показателей высокочастотных электротермических установок находится в теснейшей зависимости от систем автоматического регулирования и управления ламповыми генераторами для самых разнообразных производственных режимов [14].

В первые годы развития поверхностной индукционной закалки использовался диапазон частот от 500 или 1000 Гц (для закалки крупных валов холодной прокатки) до коротковолнового радиодиапазона для закалки швейных игл. Производство закалочных установок с ламповыми генераторами имело мощную базу в радиопромышленности. Выпуск закалочных установок среднечастотного диапазона базировался на производстве основного оборудования для индукционных бессердеч-никовых плавильных печей на частоту 2 кГц, а также 1 и 0,5 кГц. Использовались также отдельные установки с машинными преобразователями на частоты 5, 15, 18 кГц и др.

диапазон средних частот имеет существенные преимущества, тогда как установки с ламповыми генераторами не имеют измерительных приборов на рабочей частоте.

В диапазоне средних частот (ниже 10 кГц) нет ограничений по уровню помех радиоприему, не требуется экранирование установки. С другой стороны, установки с ламповыми генераторами бесшумны, а при работе с особо мощными установками частотой 1—4 кГц приходится считаться с уровнем шумовых помех, с их соответствием действующим нормам.

Предприятия электротехнической промышленности выпускают готовые установки с ламповыми генераторами и гиристорными преобразователями, а также установки универсального назначения с машинными преобразователями. Специальные закалочные установки и автоматические линии изготовляются по индивиду-

Установки с ламповыми генераторами типа ВЧИ-10/0,44 и ВЧИ7-10/0,44 мощностью 10 кВт и частотой 440 кГц смонтированы в одном шкафу, закалочным станком или какой-либо технологической оснасткой не комплектуются. Установки мощностью 25—60 кВт и выше изготовляются в виде блокоз-шкафов: выпрямительного, генераторного, нагрузочного. Нагрузочный блок может устанавливаться отдельно от остальных, на расстоянии до 15 м от генераторного блока для более удобной компоновки с каким-либо технологическим устройством, закалочным станком.

Однако приходится сталкиваться с недопустимыми потерями энергии и Напряжения, особенно в конструкциях индукторов для установок с ламповыми генераторами. На рис. 23 представлен индуктор [10], у которого токоподводящие провода выполнены из трубки, диаметр которой даже несколько меньше ширины шины индуктирующего провода, хотя имелась полная возможность уширить эти провода, а также сблизить взаимно провода до расстояния 1—2 мм. Нередки случаи эксплуатации индуктора с внутренним диаметром одновиткового индуктирующего провода порядка 20—30 мм, токоподводящие провода которого при длине 250—300 мм изготовлены из той же трубки, что и сам индуктирующий провод. Потери энергии в токопроводящих трубках индуктора в этом случае превосходят норму буквально в 5—6 и более раз, так что общий электрический к. п. д. индуктора (с учетом потерь в токоподводящих шинах и в индуктирующем проводе) составит не 80%, а упадет приблизительно до 40—30%. Таким образом, казалось бы несущественная, но грубая ошибка при конструировании имеет следствием удвоение расхода электроэнергии закалочной установки, работающей с подобным дефектом индуктора.

В установках с ламповыми генераторами контроль режима нагрева производится по показаниям киловольтметра анодного выпрямителя и по положению ручек управления регулятора мощности и регулятора связи. Показания амперметров анода и сетки, как и вольтметра накала, не связаны однозначно с режимом на грева детали. Поэтому необходимо измерять напряжение на индукторе с помощью вольтметра статической системы типа С-700 (до частоты в 1 мГц). Вольтметры должны приобретаться отдельно, они не входят в комплект установки. Контроль режима нагрева с помощью вольтметра, подключаемого к зажимам индуктора, необходим еще и потому, что задание режима по отсчету на лимбах регуляторов недостаточно точно вследствие люфтов, проскальзываний в механическом приводе.

Согласование с нагрузкой для установок с ламповыми генераторами и с тиристорными преобразователями требует особых приемов.