Infrarød: Typer varmeoverføring

Typer varmeoverføring

Det er tre hovedmetoder for varmeoverføring: ledning, konveksjon og stråling.

Ledende varme en direkte varmeoverføring mellom to fysiske kropper / egenskaper.

Symbolet 'K' er et mål på hvor godt forskjellige stoffer overfører varme. Mengden varme som kan overføres gjennom en overflate avhenger av temperaturforskjellen, overflatearealet, materialets termiske ledningsevne og materialtykkelsen.

Konvektiv varme overføring skjer ved bevegelse av væsker (væsker og gasser). Når en væske blir varm, utvider den seg og reduseres i tetthet. En konveksjonsstrøm dannes når varm væske stiger og kjølig væske synker. Termisk energi (varme) føres av partiklene i disse bevegelige strømningene fra ett sted til et annet. Konveksjon kan være fri konveksjon ved å bruke det omgivende væske (væske eller gass) eller tvungen konveksjon når en pumpe eller vifte brukes.

Konveksjonsvarme avhenger også av overflaten. Hvis overflaten som kommer i kontakt med væsken økes, øker også hastigheten for varmeoverføring. Dette er grunnen til at nesten alle konveksjonsenheter har finner for effektiv drift og levering.

Strålende varme overføring er ikke-kontakt og krever derfor ikke noe medium for varmeoverføring. Stråling er varmeoverføring av elektromagnetiske bølger (inkludert lys) produsert av gjenstander på grunn av deres temperatur. Jo høyere temperatur på en gjenstand, jo større er den termiske strålingen. Strålende varmeoverføring skjer når den utsendte strålingen treffer en annen kropp og blir absorbert.

De viktigste prinsippene for IR-oppvarming og varmeoverføring

Som vi allerede har nevnt, er infrarød stråling en elektromagnetisk bølge som ikke krever et medium for varmeoverføring. Infrarød ('under rød' på latin) er elektromagnetisk stråling i bølgelengdeområdet 0.78 μm og 1000 μm (1 mm). Stråling av kortere bølgelengder er mer energisk og inneholder mer termisk energi. Diagrammet nedenfor viser forholdet mellom bølgelengde og frekvens:

Infrarød stråling bruker elektromagnetiske bølger som beveger seg med lysets hastighet.
Termisk stråling avgis av ethvert materiale med en temperatur over 0 K (-273.15 ° C).
Strålevarme overføring skjer når de utsendte elektromagnetiske bølgene blir absorbert.

Utslipp av stråling

I teorien kan IR-stråling avgi i alle retninger. Infrarøde utsendere må derfor utformes og lages for å følge "siktlinje" eller synsfaktorprinsipper. Synsfaktor (Vf) -prinsipper er kalibrert fra 0 til 1 og definerer mengden strålingsenergi som sendes ut fra kilden som treffer målkroppen. Synsfaktoren er bedre nærmere 1, så bruk av reflekser, eller re-emitters, kan forbedre synsfaktoren.

Absorpsjon av stråling

Alle infrarøde utslipp reflekteres, absorberes eller overføres. Det er et enkelt og aritmetisk forhold mellom disse tre faktorene som utgjør 1 eller 100%. Denne totaliteten kalles en svart kropp - en idealisert fysisk enhet som absorberer all elektromagnetisk stråling.

Total stråling = refleksjon + absorpsjon + overføring

 

Bruk av denne informasjonen

Ceramicx er spesielt nøye med å forstå utslippskriteriene som trengs for at et materiale skal varmes opp effektivt. For at et materiale skal absorbere stråling grundig, påvirker selv de minste parametrene denne prosessen. For å lære mer om applikasjonene Ceramicx har designet og produsert for, vennligst se vår kunde casestudier.