jeudi 8 octobre 2015

Traitement thermique et puissance des machines à induction

Calorimétrie N°3

Calcul de puissance pour machine induction


Nous allons exploiter la formule ci-dessous pour continuer notre étude progressive et très détaillées pour le traitement thermique ou tout autre chauffage.

Q = P x C x ∆t°C

Expliquons cette formule :

Q = une énergie en Joules, soit une puissance en Watts multipliée par un temps T en secondes

P = le poids en grammes de la pièce à chauffer

C = la chaleur massique de la pièce à chauffer exprimée en Joules/gramme.t°C 
       Rappel : pour le fer, il faut 0,470 Joule pour élever 1 gramme de fer de 1°C

t°C  (delta t°C) = température en C° à atteindre en partant de la température de départ du corps.

Exemple : température de départ d’un gramme de fer = 10°C, température à obtenir = 510°C.

Calculons le  t°C, soit 510°C – 10°C = 500°C

Calculons l’énergie en Joules nécessaire pour élever de 500°C en 1 seconde 1 gramme de fer.

Q = P x C x  ∆t°C = (P)1 gramme x (C)0,470 Joules/gramme.C° x (t°C)500°C = 1 x 0,470 x 500 = 235 Joules.

Il est primordial de bien comprendre que la notion de temps soit une durée de n secondes est le temps pendant lequel une énergie de 235 Joules sera injectée à notre  1 gramme de fer pour une élévation de 1°C par n secondes.

Par contre la notion de puissance est bien différente, car plus le temps sera long pour injecter cette quantité d’énergie de 235 Joules, moins il faudra de puissance en effet la formule ci-dessous le confirme.

Q(Joules) = P(Watts) x T(en secondes) donc P(Watts) = Q(Joules) : T(en secondes)

La quantité d’énergie en Joules à injecter dans une matière quelconque dont le poids est connu pour l'élever à une T°C connue ne varie pas.

Dans l'exemple : Ci-dessus on demande une énergie de 235 Joules qui peut être injectée en 1, 2, 10, 30 ou 80 secondes….etc. Ce chiffre de 235 est donc bien constant, seul la puissance variera.

On peut comparer cet exemple à un récipient qui a une contenance de 2 litres, on peut très bien mettre 1, 5, 100 ou 1000 secondes pour remplir ce récipient mais on mettra toujours 2 litres d’eau, seul le débit en litre/minute variera.

 Nous étudierons lors du prochain article un cas concret qui mettra en application ce qui a été étudié précédemment pour une soudure par induction par exemple.

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