| FORFATTER | DATE LAGET | VERSJON | DOKUMENTNUMMER |
|---|---|---|---|
| Dr. Gerard McGranaghan | 10 juli 2014 | V1 | CC11 - 00034 |
Introduksjon
Denne rapporten måler forskjellene i utsendt varmeflux mellom hule og vanlige infrarøde varmeelementer. Av spesiell interesse er effekten av en reflektor plassert på baksiden av elementene på den utsendte infrarøde utgangen.
Metode
To typer varmeelement ble testet FTE650W og FFEH600W. Disse ble plassert i Herschel og analysert ved bruk av 3D-infrarød varmefluks kartleggingsrutine. I dette automatiserte systemet ledes en infrarød sensor robotisk rundt et forhåndsbestemt koordinatnettsystem foran varmeelementet som testes. Sensoren er en Schmidt-Boelter Thermopile Heat Flux Transducer med et designmaksimum varmefluksnivå på 2.3 W / cm2 og måler infrarød (IR) i båndet 0.4-10 mikrometer. Den innfallende strålende varmefluksen som er registrert på hvert punkt, blir deretter lagret og etterbehandlet for å gi en 3D-representasjon av den infrarøde varmefluksutslipp. Koordinatsystemet er et 500 mm kubikknett foran varmeelementet, se figur 1. Roboten beveger sensoren i trinn på 25 mm langs en serpentinbane i x og z retningene, mens varmeelementet er montert på en glidevogn som trinnvis i 100 mm trinn langs y-retningen.
Resultater
FTE 650W med og uten reflektor
Til å begynne med ble standard FTE650W med en standard aluminisert stål RAS1 reflektor målt i Herschel over et 500mm kubisk nett. Resultatene er vist i figur 2. I en avstand på 100mm måler Herschel varmefluksføler 48.4% av 650W inngangsenergi som sendes ut fra ovnen, dette kommer til rundt 314.7W. Maksimal varmefluks registrert ved 100mm fra varmeren var 0.69 W / cm2 mens varmefluksprofilene er halvelliptiske i horisontal retning og halvsirkulære i vertikal.
Neste ble reflektoren fjernet bakfra og testen gjentatt. Den målte prosentvise stråling detektert redusert fra 48.4% til 34.4% som vist i figur 3. Dette er et fall på rundt 29% av den utstrålte varmeeffekten med en reflektor. Toppvarmefluksen reduserte også kraftig fra 0.69 W / cm2 til 0.37 W / cm2.
FFEH 600W med og uten reflektor
Den samme testen ble deretter utført med det hule element, type FFEH 600W, hvis resultat er vist i figur 4. Merk at inngangseffekten er 50W mindre enn den mottatt av FTE650W.
Til tross for reduksjon i strømforbruk ga FFEH en større effektivitet av infrarød utgang som ga tilbake 52.3% ved 100mm. Dette betydde at 313.7W ble oppdaget som infrarøde utslipp fra forsiden av FFEH600W, en watt lavere enn standard FTE650W-elementet. Den maksimale varmefluksen steg også til 0.77 W / cm2 i motsetning til 0.69 W / cm2 for FTE650W mens den horisontale 3D varmefluxen forble semi-elliptisk i profilen. Imidlertid var den vertikale profilen ikke halvsirkulær, men av en mer uttalt elliptisk form som hjelper med å redegjøre for denne høye toppvarmefluksverdien. Derfor gir FFEH 600W nesten samme effekt som et FTE 650W-element, og også en høyere toppvarmefluks takket være sin smalere elliptiske varmefluksprofil.
Når reflektoren ble fjernet bakfra og som kan sees i figur 5, gjentok testen ytelsen til FFEH-elementet ved 100mm redusert fra 52.3% til 45.3%, et fall i ytelsen til 14% av det når en reflektor ble brukt . Dette var ikke så alvorlig som fallet på 29% da en reflektor ble fjernet fra FTE-elementet. Derfor et hult element uten reflektor, vil det ikke lide i samme grad som et FTE-element uten reflektor.
Som også antydet i figur 5, var 3D-varmefluxen fortsatt semi-ellipsoid i profilen. Imidlertid var det svakere i infrarød utgang som indikert ved den maksimale varmefluksverdien som falt fra 0.77 W / cm2 til 0.62 W / cm2.
konklusjonen
Hvis et FTE- eller FFEH-element betjenes uten reflektor, vil utsendt stråling i retning fremover avta. Toppvarmefluks vil også avta.
Hvis et hult element brukes uten reflektor, vil det ikke lide et fall i ytelsen i samme grad som å bruke et FTE-element uten reflektor.
FFEH 600W gir nesten samme infrarøde utgang som et FTE 650W element, og også en høyere topp varmefluks takket være den smalere elliptiske varmefluksprofilen.
Merknader
På grunn av den foreliggende metode for å orientere sensoren, er prosentandelen av stråling detektert fra varmeovnene som sitert her faktisk lavere enn deres sanne effektivitet. Imidlertid, som en sammenligning mellom rygg og rygg, er testene veldig gyldige.
Disse testene ble utført på enkeltelementer, og strålende egenskaper vil endres når flere elementer brukes i matriser. Funnene er ikke desto mindre veiledende.
