Разные способы нагрева вольфрамовой детали

[_r00k_]

Всех приветствую.

Стоит задача такого характера. Есть вольфрамовый цилиндр, короткая трубка, и его нужно нагреть до 2500 по Цельсию. Цилиндр должен быть нагрет примерно 30 секунд, можно дольше. Нагрев осуществляется только изнутри. Вес детальки примерно 300 грамм. Внутренний диаметр трубки - 50 мм. Толщина стенки - 1 мм.

Есть вариант нагрева с помощью АКБ.

Есть вариан нагрева с помощью сгорающего газа, пробовали водород, все получается нормально.

Сейчас смотрю вариант нагрева с помощью чего-нибудь твердого, отсюда вопрос. Можно ли использовать пороха или что-то вроде модельных ракетных двигателей? Какие они дают температуры, что лучше всего вообще почитать на эту тему? Выброс газа свободный, в атмосферу. Но если надо, то внутри можно наворотить сопловых аппаратов и прочих лопаток, можно вообще закрыть одну стенку, а во второй сделать маленькое отверстие и т.д.

[GraNiNi]

_r00k_ в сообщении #808574 писал(а):

Сейчас смотрю вариант нагрева с помощью чего-нибудь твердого,

Такую температуру (2500 С) может дать только термитная смесь.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0% ... 1%81%D1%8C

[nikvic]

А нагрев током?

[_r00k_]

GraNiNi в сообщении #808786 писал(а):

_r00k_ в сообщении #808574 писал(а):

Сейчас смотрю вариант нагрева с помощью чего-нибудь твердого,

Такую температуру (2500 С) может дать только термит

Термит штука хорошая, горит достаточно долго, но в результате будет куча шлака, который придется выковыривать из детальки.

Я посмотрел, бездымные пороха дают 2800-2900 К, т.е. должно хватить для моих целей. Ну и на выходе смесь газов, деталька будет в меру чистой.

-- 03.01.2014, 00:27 --

nikvic в сообщении #808799 писал(а):

А нагрев током?

Самый первый вариант. :) Пара АКБ, на минуту хватит, потом заряжать их долго. Но для испытаний достаточно, а для работы - нет.

Можно от сети, но это не мобильный вариант.

[GraNiNi]

_r00k_ в сообщении #808836 писал(а):

бездымные пороха дают 2800-2900 К

Порох горит очень быстро, поэтому, вмещаемое в трубу его количество, сгорит, не успев прогреть стенки до 2500 С. То есть, все тепло бесполезно вылетит наружу.
Если же попытаться задержать выход газов, заузив выходное отверстие, то может и рвануть.

[_r00k_]

GraNiNi в сообщении #808851 писал(а):

_r00k_ в сообщении #808836 писал(а):

бездымные пороха дают 2800-2900 К

Порох горит очень быстро, поэтому, вмещаемое в трубу его количество, сгорит, не успев прогреть стенки до 2500 С. То есть, все тепло бесполезно вылетит наружу.
Если же попытаться задержать выход газов, заузив выходное отверстие, то может и рвануть.

У меня одна сторона свободна для монтажа разных конструкций вроде ракетных двигателей и прочего. Вторая сторона трубки может быть просто открытой или с соплом. Всякие направляющие аппараты тоже могу смонтировать внутри или за/перед трубкой.

Важно, чтобы трубка прогревалась изнутри любыми методами. На поверхности нужны искомые 2800 К.

Я посмотрел скорости горения бездымных порохов, там в зависимости от давления цифры от нескольких миллиметров (в атмосферу) до нескольких сантиметров (40 атм) в секунду. Если делать нечто вроде трубки диаметром 50 мм и длиной скажем 20 см можно ли ожидать, что порох будет гореть 5-10 секунд? Со среза я буду получать тепло для нагрева вольфрамовой трубки. Как замедлить скорость горения?

[GraNiNi]

_r00k_ в сообщении #808883 писал(а):

Как замедлить скорость горения?

Для конкретной марки пороха это невозможно.
Разрабатывать новую рецептуру - нереально.
Кроме того, уменьшение скорости горения неминуемо приведет к уменьшению температуры пламени.

Самым простым решением будет использование традиционной ацетилено-кислородной горелки.

[_r00k_]

GraNiNi в сообщении #809058 писал(а):

_r00k_ в сообщении #808883 писал(а):

Как замедлить скорость горения?

Для конкретной марки пороха это невозможно.
Разрабатывать новую рецептуру - нереально.
Кроме того, уменьшение скорости горения неминуемо приведет к уменьшению температуры пламени.

Самым простым решением будет использование традиционной ацетилено-кислородной горелки.

Понял. Спасибо. Вопрос снимается.

[_r00k_]

Почитал еще по термитам. Подумал. Вроде штука хорошая, можно будет попробовать.

Но есть несколько вопросов. Самый высокий показатель теплоты сгорания термитов - 8,4 МДж на кг. С какого состава это можно снять, если стандартный Al и Fe3O4 дают в районе 3,4 МДж на кг?

[GraNiNi]

_r00k_ в сообщении #809353 писал(а):

С какого состава это можно снять

Существуют десятки рецептур термитных составов, в зависимости от назначения. Нужно искать.
Google - в помощь.

[Theoristos]

Насколько важно чтоб именно изнутри?
Сразу вспоминается индукционный нагрев.

[_r00k_]

Theoristos в сообщении #809615 писал(а):

Насколько важно чтоб именно изнутри?
Сразу вспоминается индукционный нагрев.

Важно именно изнутри. Снаружи другие детали, которые просто не выдержат такой температуры.

Про индукционный способ спасибо. Что-то я про него забыл. Может как один из способов подойдет.

[nikvic]

_r00k_ в сообщении #809674 писал(а):

Про индукционный способ спасибо.

Для нагрева изнутри нужна нетривиальная конфигурация "катушки". Типа несколько вдоль сердечника с попеременным направлением витков. Крайние - с половинным числом, общее число, с учётом направления, ноль - иначе поле будет далеко "выбиваться".

[_r00k_]

nikvic в сообщении #809695 писал(а):

_r00k_ в сообщении #809674 писал(а):

Про индукционный способ спасибо.

Для нагрева изнутри нужна нетривиальная конфигурация "катушки". Типа несколько вдоль сердечника с попеременным направлением витков. Крайние - с половинным числом, общее число, с учётом направления, ноль - иначе поле будет далеко "выбиваться".

Если буду делать индуктивную подогревалку, то заткну для начала трубку с обоих концов, а уж внутри посмотрим, что можно организовать. Но за описание спасибо, вообще с таким не сталкивался в практике.

[Droog_Andrey]

_r00k_ в сообщении #809353 писал(а):

Самый высокий показатель теплоты сгорания термитов - 8,4 МДж на кг. С какого состава это можно снять

$\mathrm{KClO_4 + 4Mg = KCl + 4MgO}$ даёт до 10 МДж/кг, но может рвануть. Аналогичный процесс $\mathrm{LiClO_4 + 4Be = LiCl + 4BeO}$ даёт до 17 МДж/кг, но реагенты дороже. Для контролируемости процесса нужно брать избыток металла.