| 著者 | 作成日 | VERSION | 書類番号 |
|---|---|---|---|
| ジェラルド・マクグラナハン博士 | ２０１８年７月１９日 | V1 | CC11 – 00034 |
概要
このレポートでは、中空と単純な赤外線発熱体の間で放出される熱流束の違いを測定します。 特に興味深いのは、放射された赤外線出力に対する要素の後ろに配置された反射板の効果です。
方法
FTE650WとFFEH600Wの3種類の発熱体がテストされました。 これらはハーシェルに配置され、2.3D赤外線熱流束マッピングルーチンを使用して分析されました。 この自動システムでは、赤外線センサーが、テスト中のヒーターエレメントの前にある所定の座標グリッドシステムの周りにロボットによって誘導されます。 センサーは、設計最大熱流束レベルが2 W / cm0.4のSchmidt-Boelterサーモパイル熱流束トランスデューサーであり、バンド10-3マイクロメートルの赤外線（IR）を測定します。 各ポイントで記録された入射放射熱流束は保存され、後処理されて、赤外線熱流束放出の500D表現が得られます。 座標系は、発熱体の前にある1 mmの立方体グリッドです。図25を参照してください。ロボットはセンサーを100 mm刻みで蛇行経路に沿ってx方向とz方向に移動させ、発熱体はインクリメントするスライドキャリッジに取り付けますy方向に沿ってXNUMXmmステップ。
結果
FTE 650Wとリフレクターの有無
はじめに、標準アルミめっきスチール製RAS650リフレクターを備えた標準FTE1Wを、500mm立方グリッド上のHerschelで測定しました。 結果を図2に示します。 100mmの距離で、Herschel熱流束センサーはヒーターから放出される48.4W入力エネルギーの650％を測定します。これは314.7W付近になります。 ヒーターから100mmで記録された最大熱流束は0.69 W / cm2でしたが、熱流束プロファイルは水平方向に半楕円形、垂直方向に半円形です。
次に、リフレクターを背面から取り外し、テストを繰り返しました。 図48.4に示すように、検出された放射線の測定された割合は34.4％から3％に減少しました。 これは、リフレクターによる放射熱出力の約29％の低下です。 ピーク熱流束も0.69 W / cm2から0.37 W / cm2に急激に減少しました。
FFEH 600Wとリフレクターの有無
次に、FFEH 600W型の中空エレメントを使用して同じテストを実行しました。その結果を図4に示します。 入力電力はFTE50Wが受信する電力よりも650W少ないことに注意してください。
消費電力は削減されましたが、FFEHは、52.3mmで100％を返す赤外線出力の効率を高めました。 これは、313.7WがFFEH600Wの前面からの赤外線放射として検出されたことを意味し、標準のFTE650W要素よりも1ワット低くなっています。 最大熱流束もFTE0.77Wの2 W / cm0.69ではなく2 W / cm650に上昇しましたが、水平3D熱流束はプロファイルが半楕円のままでした。 しかし、垂直プロファイルは半円形ではなく、このより高いピーク熱流束値の説明に役立つより顕著な楕円形でした。 したがって、FFEH 600Wは、FTE 650W要素とほぼ同じ出力を提供し、楕円形の熱流束プロファイルが狭いため、ピーク熱流束も高くなります。
図5に見られるように、リフレクターを背面から取り外すと、100mmでのFFEHエレメントのパフォーマンスが52.3％から45.3％に低下し、リフレクターを使用した場合の14％にパフォーマンスが低下しました。 。 これは、リフレクターがFTEエレメントから取り外されたときに見られる29％の低下ほど深刻ではありませんでした。 したがって、リフレクターのない中空エレメントは、リフレクターのないFTEエレメントと同じ程度には影響を受けません。
図5にも示されているように、3Dの熱流束はプロファイルで半楕円体のままでした。 ただし、ピーク熱流束値が0.77 W / cm2から0.62 W / cm2に低下することからわかるように、赤外線出力は弱かった。
まとめ
FTEまたはFFEHエレメントがリフレクターなしで動作する場合、前方への放射は減少します。 ピーク熱流束も減少します。
反射器なしで中空エレメントを使用する場合、反射器なしでFTEエレメントを使用するのと同じ程度にパフォーマンスが低下することはありません。
FFEH 600Wは、FTE 650Wエレメントとほぼ同じ赤外線出力を提供します。また、より狭い楕円形の熱流束プロファイルにより、より高いピーク熱流束を実現します。
Note
センサーの現在の方向付け方法により、ここで引用したヒーターから検出された放射の割合は、実際には実際の効率よりも低くなっています。 ただし、バックツーバックの比較として、テストは非常に有効です。
これらのテストは単一の要素で実行され、複数の要素が配列で使用されると放射特性が変化します。 それにもかかわらず、調査結果は示唆的なものです。
