Traitements thermiques
151
Le coefficient de transfert de chaleur par convection est lié au nombre de Nusselt du fluide:
(10.14)
avec
: nombre de Nusselt moyen sur la surface.
〈L〉: extension moyenne de la pièce.
Les nombres de Nusselt dépendent de la finition de surface, de la vitesse
d’écoulement du fluide et de sa viscosité. On les trouve dans les compendia pour
ingénieurs de génie chimique.
10.3.3 Chauffage par absorption d’ondes électromagnétiques
Dans le cas de l’application des sources d’énergie infrarouge ou plasma en
métallurgie, on peut négliger la pénétration dans la pièce. Il suffit de considérer la
surface de la pièce comme source de chaleur.
10.3.4 Chauffage par radiofréquence
La pénétration du rayonnement n’est pas négligeable pour la radiofréquence.
Elle est caractérisée par la profondeur de pénétration δ. On peut la déterminer à partir du nomogramme de la figure 10.4. Ces courbes tiennent compte du ferromagnétisme des aciers trempants.
Nu
h L
〈 〉
λ G
----------- -
=
Nu
0,01
0,02
0,05
0,1
0,2
0,5
1
2
5
10
ρ [µΩm]
δ [mm]
f [Hz]
δ [mm]
µ r H s [A/m]
150
100
50
20
10
5
2
1
0,5
0,2
0,1
0,05
50
60
100
200
500
10 3
2×10 3
5×10 3
10 4
2×10 4
5×10 4
10 5
2×10 5
5×10 5
10 6
100
50
20
10
5
2
1
0,5
0,2
0,1
0,05
0,02
0,01
0,005
0,002
0,001
0,44%
15
2
5
10
20
50
100
200
500
1000
2000
5000
15×10 4
10 4
1,5×10 4
10
5×10
2×10
10
5×10
2×10
10
5000
2000
1000
500
200
100
A
B
C
D
E
Fig. 10.4 Nomogramme de la profondeur de pénétration. L’échelle pour µ r correspond à celle pour
δ =√(2ρ/µ r µ 0 µω). Le champ magnétique de saturation devrait être pris pour le matériau considéré.
Pour le nomogramme on a utilisé µ r =734 000/
(selon [10.3]).
H s
0,92