Infrapuna: Lämmönsiirron tyypit

Lämmönsiirron tyypit

Lämmönsiirtoa on kolme päämenetelmää: johtuminen, konvektio ja säteily.

Johtava lämpö suora lämmönsiirto kahden fyysisen ruumiin / ominaisuuden välillä.

Symboli 'K' on mitta siitä, kuinka hyvin eri aineet siirtävät lämpöä. Pinnan läpi siirrettävän lämmön määrä riippuu lämpötilaerosta, pinta-alasta, materiaalin lämmönjohtavuudesta ja materiaalin paksuudesta.

Konvektiivinen lämpö siirto tapahtuu nesteiden (nesteiden ja kaasujen) liikkeen kautta. Kun neste lämpenee, se laajenee ja vähenee tiheydessä. Konvektion virta muodostuu, kun lämmin neste nousee ja viileä neste uppoaa. Lämpöenergiaa (lämpöä) kuljettavat hiukkaset näissä liikkuvissa virtauksissa paikasta toiseen. Konvektio voi olla vapaa konvektio käyttämällä ympäröivää nestettä (neste tai kaasu) tai pakotettu konvektio, kun pumppua tai tuuletinta käytetään.

Konvektion lämpö riippuu myös pinta-alasta. Jos nestettä kosketukseen joutuvaa pintaa kasvatetaan, myös lämmönsiirtonopeus kasvaa. Siksi melkein kaikilla konvektiolaitteilla on evät tehokkaaseen toimintaan ja toimittamiseen.

Säteilevä lämpö siirto on kosketuksettomia, eikä sen vuoksi vaadi väliainetta lämmönsiirtoon. Säteily on esineiden aiheuttamaa lämmönsiirtoa sähkömagneettisilla aalloilla (mukaan lukien valo) niiden lämpötilan vuoksi. Mitä korkeampi esineen lämpötila on, sitä suurempi lämpöä säteily aiheuttaa. Säteilevä lämmönsiirto tapahtuu, kun emittoitu säteily osuu toiseen kappaleeseen ja absorboituu.

IR-lämmityksen ja lämmönsiirron pääperiaatteet

Kuten jo mainittiin, infrapunasäteily on sähkömagneettinen aalto, joka ei vaadi väliainetta lämmönsiirtoon. Infrapuna (latinalaisen 'punaisen alapuolella') on sähkömagneettinen säteily aallonpituusalueella 0.78 μm ja 1000 μm (1 mm). Lyhyemmän aallonpituuden säteily on energisempi ja sisältää enemmän lämpöenergiaa. Seuraava kaavio näyttää aallonpituuden ja taajuuden välisen suhteen:

Infrapunasäteily käyttää valon nopeudella kulkevia sähkömagneettisia aaltoja.
Terminen säteily päästää mikä tahansa aine, jonka lämpötila on yli 0 K (-273.15 ° C).
Säteilylämpö siirto tapahtuu, kun emittoidut sähkömagneettiset aallot ovat absorboituneet.

Säteilypäästö

IR-säteily voi teoriassa emittoida kaikkiin suuntiin. Siksi infrapunasäteilijät on suunniteltava ja valmistettava noudattamaan 'näkölinjan' tai näkökertoimen periaatteita. Näkymäkerroin (Vf) -periaatteet on kalibroitu arvosta 0 arvoon 1, joka määrittelee kohdekehään iskevän lähteen emittoiman säteilyenergian määrän. Näkymäkerroin on parempi lähempänä 1: ää, joten heijastimien tai uudelleenlähettimien käyttö voi parantaa näkyvyyskerrointa.

Säteilyn absorptio

Kaikki infrapunapäästöt joko heijastuvat, absorboituvat tai välittyvät. Näiden kolmen tekijän välillä on yksinkertainen ja aritmeettinen suhde, joka on 1 tai 100%. Tätä kokonaisuutta kutsutaan mustaksi ruumiiksi - idealisoiduksi fyysiseksi kokonaisuudeksi, joka absorboi kaiken sähkömagneettisen säteilyn.

Kokonaissäteily = heijastus + absorptio + siirto

 

Näiden tietojen soveltaminen

Ceramicx huolehtii erityisesti siitä, että ymmärtää päästökriteerit, joita tarvitaan materiaalin tehokkaaseen lämmitykseen. Jotta materiaali absorboi säteilyä perusteellisesti, pienimmätkin parametrit vaikuttavat tähän prosessiin. Saat lisätietoja Ceramicxin suunnittelemista ja valmistamista sovelluksista tutustumalla sivulle asiakastapaustutkimukset.