| TEKIJÄ | PÄIVÄMÄÄRÄ LUOTU | VERSION | ASIAKIRJANUMERO |
|---|---|---|---|
| Tri Peter Marshall | 1 joulukuu 2017 | V1.1 | CC11 - 00120 |
esittely
Tässä artikkelissa tutkitaan vaikutusta altistamalla Ceramicx-alumiiniteräs- ja ruostumattomasta teräksestä infrapunaheijastimet korkeille lämpötiloille materiaalin heijastavuuteen. Uusien ja hapetettujen heijastimien välillä verrataan sen vaikutusta säteilylämpöprosenttiin.
Tarvikkeet
Tässä tutkimuksessa käytettiin kahta standardimuotoista heijastinta (RAS 1) keraamisille elementeille. Kerran oli Ceramicx-standardi alumiiniterästä, kun taas toinen oli ruostumatonta terästä. Kaikissa testeissä käytettiin samaa mustaa lasitettua 1000W FTE: tä.
Menetelmä
Heijastimet asetettiin uuniin lämpötilaan 600 ° C 8 tuntiksi normaaleissa ilmakehän olosuhteissa. Kuumennuksen jälkeen niiden annettiin jäähtyä uunissa kylmäksi. Kun tämä prosessi oli saatu päätökseen, 1000W musta lasitettu FTE asennettiin heijastimeen ja lämpövirta rekisteröitiin standardimenetelmää käyttäen.
Ceramicx Herschel -lämpörobottirobotti selvittää kokonaislämpövuon (W.cm)-2), joka tapahtuu anturissa. Lämmittimet voidaan asentaa Herscheliin ja analysoida käyttämällä 3D Infrapuna-lämpövirtauskarttausohjelmaa. Tämä automatisoitu järjestelmä käyttää infrapuna-anturia, jota ohjataan robottisesti ennalta määritetyn koordinaattiverkkojärjestelmän ympärillä testattavan lämmittimen säteilijän edessä. Anturin enimmäislämpövirta on 2.3 W.cm-2 ja mittaa IR: n kaistalla 0.4-10 mikrometrit. Koordinaattijärjestelmä on 500mm-kuutiollinen ruudukko lämmityksen emitterin edessä, katso kuva 1. Robotti siirtää anturia 25mm: n välein käärmepolkua kohti X- ja Z-suunnassa, kun taas lämmönlähde on asennettu liukuvaunuun, joka kasvaa 50mm: n askelin Y-suuntaa pitkin.
Koneesta saatavat tulokset voidaan korreloida prosentuaaliseksi kokonaiskulutetun energian kokonaismääräksi, joka palautetaan lämmittimen säteilylämpövirrana. Tämä pienenee etäisyyden ollessa lämmittimen kanssa, kun säteilylämpövirta poikkeaa lämmittimestä.
tulokset
Lämpökäsittely
Lämpökäsittelyn jälkeen alumiinisella teräsheijastimella oli mattaharmaa alue heijastimen keskiosassa, kun taas ruostumattomasta teräksestä käytetyllä heijastimella oli syvän sininen / violetti väri, kuten alla olevassa kuvassa 1 on esitetty.
Lämpövuon mittaus
Käyttämättömät alumiinivalmistetut ja ruostumattomasta teräksestä valmistetut heijastimet osoittavat, että enimmäislämpöprosenttiosuus on merkitty 100mm: iin elementistä, kuten alla olevassa kuvassa 3 esitetään. Lämpövirtaustulokset osoittavat, että alumiinisella teräsheijastimella todettu prosentuaalinen lämpövuoto on korkeampi kuin ruostumattomasta teräksestä valmistetulla heijastimella, kuten Ceramicx ja muut ovat tähän mennessä julkaissut paljon kirjallisuutta.
Pitkäaikainen altistuminen korkeille lämpötiloille aiheuttaa hapettumisen ja heijastimen tehokkuuden laskun. Alumiinisoidulle teräkselle näkyvä oksidikerros aiheuttaa 18.6%: n laskun, kuten alla olevassa kuvassa 4 on esitetty. Ruostumattomalla teräksellä tämä lasku on 2%, mikä on hyvin kokeellisten virheiden rajoissa.
Käsittelemättömän alumiinisoidun teräksen huippulämpövirta oli korkeampi kuin ruostumattomalla teräksellä. Tämän odotettiin ottaen huomioon, että alumiinisoidun teräksen heijastavat ominaisuudet ovat parempia kuin ruostumattomasta teräksestä. Lämpökäsittelyn jälkeen taulukko 1 osoittaa, että alumiinisoidun teräksen huippulämpövirta laski dramaattisesti, kun materiaalin oksidikerros absorboi infrapunasäteilyn. Päinvastoin, ruostumattoman teräksen heijastimen värinmuutos prosentuaalisen lämpövuon mittauksen mukaisesti osoitti vain pienen laskun.
Elementin päästökuvassa ei havaittu selvää muutosta. Lisäksi lämpövuon muutos etäisyyden funktiona oli odotetusti.
Yhteenveto
Kuten Ceramicx on aiemmin osoittanut, kiillotetun alumiinioidun teräsheijastimen käyttö lisää lämmityskohteen säteilylämpöprosentin määrää kohti ruostumatonta terästä. Matalamman lämpötilan sovelluksissa, joissa alumiinin hapettuminen ei todennäköisesti tapahdu, alumiinisoidun teräksen on osoitettu olevan paremmin suorittava materiaali. Korkeampien lämpötilojen sovelluksissa, joissa todennäköisesti tapahtuu alumiinin hapettumista, ruostumaton teräs on parempi valinta, koska se johtaa suurempaan määrään säteilyenergiaa, joka suunnataan kohdemateriaaliin.
Vastuun kieltäminen
Nämä testitulokset tulisi harkita huolellisesti ennen kuin määritetään, minkä tyyppistä infrapunasäteilyä käytettäväksi prosessissa. Muiden yritysten suorittamat toistuvat testit eivät välttämättä anna samoja havaintoja. Asennusolosuhteiden saavuttamisessa on mahdollista virhe ja muuttujia, jotka voivat muuttaa tuloksia, ovat käytetyn emitterin merkki, emitterin tehokkuus, syötetty teho, etäisyys testatusta materiaalista käytettyyn emitteriin ja ympäristö . Paikat, joissa lämpötilat mitataan, voivat myös vaihdella, ja siten vaikuttaa tuloksiin.
