Индукционный нагрев полярных жидкостей.

[Хоббит+]

Если считать, что нагрев связан только с потерями в веществе, то из этого вытекает: 1- на резонансную настройку контура реактор будет влиять, как активное сопротивление; так же и с волноводом;2- влияние поглощения от частоты можно наблюдать по току потребления генератором ВЧ; 3- для СВЧ волновода не требуется каких то нагрузок после реактора, просто заглушка, стенка.

Изменено 30 Июня, 2020 в 21:50 пользователем Хоббит+

[Хоббит+]

Если нужна установка для исследования частотного воздействия на реакцию, а не теплового, то нужно определиться с диапазоном требуемых частот.

Требуемая же мощность, видимо, буудет напрямую связана с энергией активации данной химической реакции отнесённой к взятому объёму реактора. Поэтому и не нужно брать большой объём.

На транзисторах или лампах вполне межно получить генератор до 100 Ватт в диапазоне частот до 1 ГГц, с возбужждением от внешнего генератора, который можно взять в лаборатории.  Возможно, имеет смысл сделать несколько отдельных усилителей мощности и индукторов для своего диапазона.

[Хоббит+]

Я бы предложил выбрать одну реакцию, где есть эффект влияния ВЧ поля, возможно, чтоб эта рекция была одной из класса подобных других рекций. И далее исследовал поведение скорости реакции в более узком диапазоне частот.  Это облегчит задачу и ускорит дочтижение первых результатов. Вопросы : наличие узких линий поглощения, наличие нелинейного поглощения, т.е. резонансов, влияние требуемой мощности от частоты, и пр.. 

[Вадим Вергун]

12 минут назад, Хоббит+ сказал:

Я бы предложил выбрать одну реакцию, где есть эффект влияния ВЧ поля, возможно, чтоб эта рекция была одной из класса подобных других рекций. И далее исследовал поведение скорости реакции в более узком диапазоне частот.  Это облегчит задачу и ускорит дочтижение первых результатов. Вопросы : наличие узких линий поглощения, наличие нелинейного поглощения, т.е. резонансов, влияние требуемой мощности от частоты, и пр.. 

Я работаю с металл-органическими каркасами. Там имеется масса реакций где эффект СВЧ ярко выражен. Правда все несколько усложняется тем что реакции эти гетерофазные, но с другой стороны наличие твердой фазы может обуславливать поглощение не отдельной резонансной линии а целого спектра частот что может упростить изучение. Наверное тру-органики меня запинают за такой подход, но я студент и работаю в рамках тематики научной группы в которую я вхожу.

Я уже писал выше что я собрал маломощный прототип и наблюдал нагрев раствора нитрата меди начиная от 45кГц. В ближайшее время соберу более качественную установку с измерением мощности и частоты которая точно будет работать до 100кГц (а может и несколько выше). И на ней проведу первые опыты после выхода с карантина, да это не СВЧ и даже не ВЧ, но опять же реакция гетерофазная имеют место быть наноразмерные зародышевые кристаллы собственные колебания которых могут иметь частоте порядка десятков - сотен килогерц так что все возможно.

У меня так же имеется в запасе (но не в общаге где я сейчас нахожусь) некоторое количество советских силовых радиоламп, на которых возможно в будущем попытаюсь построить агрегат с бОльшей мощностью и частотой, но это позже. 

[Хоббит+]

Да, в масштабах наноструктур могут влиять частоты до 1МГц. Только к полярным жидкостям эти эффекты никак не относятся. Скорее полупроводниковые и квантовые эффекты в твёрдых телах и всякие поверхностные эффекты на границе раздела фаз. Это совсем, совсем другое.

Нагрев растворов типа нитрата меди это чистые оммические потери в электролитах. Ровно такие используются в медицине. Этот нагрев можно заменить ИК или другим способом теплового нагрева. От частоты зависимость квадратичная, резонансов не имеет.

[Хоббит+]

Мощную установку до 1МГц можно собрать в общаге. Лучше закладывать колебательный контур. В интернете есть схемы на одном-двух полевиках с контуром и автовозбуждением для индукционного нагрева. Продают и китайцы. В качестве мощного источника питания можете взять свинцовый автомобильный аккумулятор или компьютерный блок питания и пр..

Перестройка частоты может осуществляться разными способами : введением ферритового сердечника - это плавно, переключением конденсаторов -это ступенчато, заменой индуктора - это переключение диапазонов.

[Хоббит+]

Вот типа такой делайте : 

http://www.google.com/search?hl=ru-RU&biw=930&bih=558&tbm=isch&sa=1&q=индукционный+нагреватель+схема&oq=индукционный+нагреватель+схема&aqs=mobile-gws-lite..

[Вадим Вергун]

29 минут назад, Хоббит+ сказал:

Да, в масштабах наноструктур могут влиять частоты до 1МГц. Только к полярным жидкостям эти эффекты никак не относятся. Скорее полупроводниковые и квантовые эффекты в твёрдых телах и всякие поверхностные эффекты на границе раздела фаз. Это совсем, совсем другое.

Нагрев растворов типа нитрата меди это чистые оммические потери в электролитах. Ровно такие используются в медицине. Этот нагрев можно заменить ИК или другим способом теплового нагрева. От частоты зависимость квадратичная, резонансов не имеет.

Возможно я не верно назвал тему, все же я не селен в физике процесса, мне нужен эффект, как бы грубо это не звучало.

В моем случае так или иначе у раствора будет значительная проводимость так что этот эффект нужно сразу учитывать. Так как ионы металла  (и анионы линкера) участвуют в процессе вполне возможно что как раз таки им и нужно передавать энергию что достигается и на низких частотах. 

Те классические схемы с резонансной накачкой колебательного контура я изучал, даже несколько лет назад делал такую, но сейчас меня отпугивает сложность настройки, у меня в общем то в данным момент не имеется даже осцилографа, но с выходом из карантина и до такого руки дойдут. 

[Хоббит+]

Там нечего настраивать и осциллограф не нужен вообще. Соотношение мощность / затраты самое хорошее. Но изучить опыт повторения другими стоит для уменьшения материальных потерь, в основном транзисторов 

[главный колбасист]

У меня для этого есть автомобильный усилитель,благо если занимаешься ремонтом,такого хлама собирается с годами много.

Точнее питающая его часть на TL 494 и выходом на кольце. Все готовое,не надо ничего делать. И мощности у них бывают по киловатту 

и выше.Свою обмотку намотал на кольце и используй.Правда до 1мГц. они не смогут работать.рабочая частота килогерц 50.Но вместо

постоянной частотозадающей цепи у 494 делаешь регулируемую ,и до нескольких сотен кГц можно менять.