Infrarouge: types de transfert de chaleur

Types de transfert de chaleur

Il existe trois méthodes principales de transfert de chaleur: conduction, convection et radiation.

Chaleur conductrice un transfert de chaleur direct entre deux corps / propriétés physiques.

Le symbole 'k' est une mesure de la qualité avec laquelle différentes substances transmettent de la chaleur. La quantité de chaleur pouvant être transférée à travers une surface dépend de la différence de température, de la surface, de la conductivité thermique du matériau et de l'épaisseur du matériau.

Chaleur convective le transfert se produit par le mouvement des fluides (liquides et gaz). Lorsqu'un fluide chauffe, il se dilate et sa densité diminue. Un courant de convection se forme lorsque le fluide chaud monte et que le fluide froid coule. L'énergie thermique (chaleur) est transportée par les particules dans ces courants en mouvement d'un endroit à un autre. La convection peut être une convection libre en utilisant le fluide environnant (liquide ou gaz) ou une convection forcée lorsqu'une pompe ou un ventilateur est utilisé.

La chaleur par convection dépend également de la surface. Si la surface en contact avec le fluide est augmentée, le taux de transfert de chaleur augmente également. C'est pourquoi presque tous les appareils de convection sont équipés d'ailettes pour un fonctionnement et une distribution efficaces.

Chaleur rayonnante le transfert est sans contact et ne nécessite donc aucun moyen de transfert de chaleur. Le rayonnement est un transfert de chaleur par des ondes électromagnétiques (y compris la lumière) produites par des objets en raison de leur température. Plus la température d'un objet est élevée, plus le rayonnement thermique qu'il émet est important. Le transfert de chaleur par rayonnement se produit lorsque le rayonnement émis frappe un autre corps et est absorbé.

Les principes clés du chauffage IR et du transfert de chaleur

Comme nous l'avons déjà mentionné, le rayonnement infrarouge est une onde électromagnétique qui ne nécessite pas de moyen de transfert de chaleur. Infrarouge («inférieur au rouge» en latin) est un rayonnement électromagnétique dans la gamme de longueurs d'onde de 0.78 µm et 1000 µm (1 mm). Le rayonnement de longueurs d'onde plus courtes est plus énergétique et contient plus d'énergie thermique. Le diagramme ci-dessous montre la relation entre longueur d'onde et fréquence:

Rayonnement infrarouge utilise des ondes électromagnétiques se déplaçant à la vitesse de la lumière.
Radiation thermique est émis par toute matière ayant une température supérieure à 0 K (-273.15 ° C).
Chaleur radiative le transfert se produit lorsque les ondes électromagnétiques émises sont absorbées.

Émission de rayonnement

En théorie, le rayonnement infrarouge peut émettre dans toutes les directions. Les émetteurs infrarouges doivent donc être conçus et fabriqués de manière à suivre les principes de la "ligne de mire" ou du facteur de vision. Les principes de facteur de vue (Vf) sont calibrés de 0 à 1, définissant la quantité d'énergie radiante émise par la source frappant le corps cible. Le facteur de vue étant plus proche de 1, l'utilisation de réflecteurs ou de réémetteurs peut améliorer le facteur de vue.

Absorption du rayonnement

Toutes les émissions infrarouges sont réfléchies, absorbées ou transmises. Il existe une relation simple et arithmétique entre ces trois facteurs qui totalise 1 ou 100%. Cette totalité est appelée un corps noir - une entité physique idéalisée qui absorbe tout le rayonnement électromagnétique.

Rayonnement total = réflexion + absorption + transmission

 

Application de ces informations

Ceramicx prend un soin particulier à comprendre les critères d'émission nécessaires pour qu'un matériau soit chauffé efficacement. Pour qu'un matériau absorbe complètement le rayonnement, même les plus petits paramètres affectent ce processus. Pour en savoir plus sur les applications pour lesquelles Ceramicx a conçu et fabriqué, veuillez consulter notre études de cas clients.