Infrarood: soorten warmteoverdracht

Soorten warmteoverdracht

Er zijn drie belangrijke methoden voor warmteoverdracht: geleiding, convectie en bestraling.

Geleidende warmte een directe warmteoverdracht tussen twee fysieke lichamen / eigenschappen.

Het symbool 'K' is een maat voor hoe goed verschillende stoffen warmte overbrengen. De hoeveelheid warmte die door een oppervlak kan worden overgedragen, is afhankelijk van het temperatuurverschil, het oppervlak, de thermische geleidbaarheid van het materiaal en de materiaaldikte.

Convectieve hitte overdracht vindt plaats door de beweging van vloeistoffen (vloeistoffen en gassen). Wanneer een vloeistof opwarmt, zet deze uit en neemt de dichtheid af. Een convectiestroom vormt zich wanneer warme vloeistof stijgt en koele vloeistof zinkt. Thermische energie (warmte) wordt gedragen door de deeltjes in deze bewegende stromen van de ene locatie naar de andere. Convectie kan vrije convectie zijn met behulp van de omringende vloeistof (vloeistof of gas) of geforceerde convectie wanneer een pomp of ventilator wordt gebruikt.

Convectiewarmte hangt ook af van het oppervlak. Als het oppervlak dat in contact komt met de vloeistof wordt verhoogd, neemt ook de snelheid van warmteoverdracht toe. Dit is de reden waarom bijna alle convectie-apparaten vinnen hebben voor een efficiënte werking en levering.

Stralingswarmte overdracht is contactloos en vereist daarom geen medium voor warmteoverdracht. Straling is warmteoverdracht door elektromagnetische golven (inclusief licht) geproduceerd door objecten vanwege hun temperatuur. Hoe hoger de temperatuur van een object, hoe groter de thermische straling die het uitzendt. Stralingswarmteoverdracht vindt plaats wanneer de uitgezonden straling een ander lichaam raakt en wordt geabsorbeerd.

De belangrijkste principes van IR-verwarming en warmteoverdracht

Zoals we al hebben vermeld, is infraroodstraling een elektromagnetische golf waarvoor geen medium nodig is voor warmteoverdracht. Infrarood ('onder rood' in het Latijn) is elektromagnetische straling in het golflengtebereik van 0.78 μm en 1000 μm (1 mm). Straling van kortere golflengten is energieker en bevat meer thermische energie. Het onderstaande diagram toont de relatie tussen golflengte en frequentie:

Infrarood straling gebruikt elektromagnetische golven die met de snelheid van het licht reizen.
Thermische straling wordt uitgestoten door elke materie met een temperatuur boven 0 K (-273.15 ° C).
Stralingswarmte overdracht vindt plaats wanneer de uitgezonden elektromagnetische golven worden geabsorbeerd.

Emissie van straling

In theorie kan IR-straling in alle richtingen worden uitgezonden. Infraroodemitters moeten daarom worden ontworpen en gemaakt om 'line of sight' te volgen of factorprincipes te bekijken. View factor (Vf) principes zijn gekalibreerd van 0 tot 1 en bepalen de hoeveelheid stralingsenergie die wordt uitgestraald door de bron die het doellichaam raakt. De beeldfactor is beter dichter bij 1, dus het gebruik van reflectoren of re-emitters kan de beeldfactor verbeteren.

Absorptie van straling

Alle infraroodemissies worden ofwel gereflecteerd, geabsorbeerd of doorgelaten. Er is een eenvoudige en rekenkundige relatie tussen deze drie factoren die in totaal 1 of 100% bedraagt. Deze totaliteit wordt een zwart lichaam genoemd - een geïdealiseerde fysieke entiteit die alle elektromagnetische straling absorbeert.

Totale straling = reflectie + absorptie + transmissie

 

Deze informatie toepassen

Ceramicx besteedt bijzondere aandacht aan het begrijpen van de emissiecriteria die nodig zijn om een ​​materiaal effectief te verhitten. Voor een materiaal dat straling grondig absorbeert, beïnvloeden zelfs de kleinste parameters dit proces. Raadpleeg onze voor meer informatie over de toepassingen waarvoor Ceramicx heeft ontworpen en vervaardigd klant case studies.