Infrarød: Typer af varmeoverførsel

Typer af varmeoverførsel

Der er tre vigtigste metoder til varmeoverførsel: ledning, konvektion , stråling.

Ledende varme en direkte varmeoverførsel mellem to fysiske legemer / egenskaber.

Symbolet 'K' er et mål for, hvor godt forskellige stoffer transmitterer varme. Mængden af ​​varme, der kan overføres gennem en overflade, afhænger af temperaturforskellen, overfladearealet, materialets termiske ledningsevne og materialetykkelse.

Konvektiv varme overførsel sker ved bevægelse af væsker (væsker og gasser). Når en væske opvarmes, udvides den og aftager i densitet. En konvektionsstrøm dannes, når varm væske stiger og kølende væske synker. Termisk energi (varme) transporteres af partiklerne i disse bevægende strømme fra et sted til et andet. Konvektion kan være fri konvektion ved hjælp af den omgivende væske (væske eller gas) eller tvungen konvektion, når der bruges en pumpe eller ventilator.

Konvektionsvarme afhænger også af overfladearealet. Hvis overfladen, der kommer i kontakt med væsken, øges, øges også hastigheden for varmeoverførsel. Dette er grunden til, at næsten alle konvektionsindretninger har finner til effektiv drift og levering.

Strålende varme overførsel er ikke-kontakt og kræver derfor intet medium til varmeoverførsel. Stråling er varmeoverførsel ved hjælp af elektromagnetiske bølger (inklusive lys) produceret af genstande på grund af deres temperatur. Jo højere temperaturen på et objekt er, jo større er den termiske stråling, den udsender. Strålende varmeoverførsel sker, når den udsendte stråling rammer en anden krop og absorberes.

De vigtigste principper for IR-opvarmning og varmeoverførsel

Som vi allerede har nævnt, er infrarød stråling en elektromagnetisk bølge, som ikke kræver et medium til varmeoverførsel. Infrarød ('nedenfor rød' på latin) er elektromagnetisk stråling i bølgelængdeområdet 0.78 μm og 1000 μm (1 mm). Stråling af kortere bølgelængder er mere energisk og indeholder mere termisk energi. Diagrammet herunder viser forholdet mellem bølgelængde og frekvens:

Infrarød stråling bruger elektromagnetiske bølger, der kører med lysets hastighed.
Termisk stråling udsendes af ethvert stof med en temperatur over 0 K (-273.15 ° C).
Strålingsvarme overførsel sker, når de udsendte elektromagnetiske bølger absorberes.

Emission af stråling

I teorien kan IR-stråling udsende i alle retninger. Infrarøde udsendere er derfor nødt til at blive designet og lavet for at følge 'synslinjen' eller betragtningsfaktorprincipperne. Synsfaktor (Vf) -principper er kalibreret fra 0 til 1 og definerer mængden af ​​strålingsenergi, der udsendes fra kilden, der rammer målkroppen. Synsfaktoren er bedre tættere på 1, så brugen af ​​reflekser eller genudsendere kan forbedre synsfaktoren.

Absorption af stråling

Alle infrarøde emissioner reflekteres, absorberes eller transmitteres enten. Der er et simpelt og aritmetisk forhold mellem disse tre faktorer, der udgør 1 eller 100%. Denne totalitet kaldes en sort krop - en idealiseret fysisk enhed, der absorberer al elektromagnetisk stråling.

Total stråling = Reflektion + Absorption + transmission

 

Anvendelse af disse oplysninger

Ceramicx lægger særlig vægt på at forstå de emissionskriterier, der er nødvendige for, at et materiale kan opvarmes effektivt. For at et materiale kan absorbere stråling grundigt, påvirker selv de mindste parametre denne proces. For at lære mere om de applikationer, Ceramicx har designet og produceret til, se vores kunde casestudier.