0

Krahasimi i efikasitetit të reflektorit infra të kuqe të moshuar

AUTHOR DATA KRIJUAR VERSION NUMRI I DOKUMENTIT
Dr. Peter Marshall 1 2017 dhjetor V1.1 CC11 - 00120

Prezantimi

Ky punim studion ndikimin e ekspozimit të reflektuesve infra të kuqe të çelikut të aluminizuar dhe çelikut të pandryshkshëm në temperatura të larta në reflektimin e materialit. Shtë bërë një krahasim midis reflektuesve të rinj dhe oksiduar për të matur ndikimin e kësaj në fluksin e përqindjes së nxehtësisë rrezatuese.

Materiale

Në këtë studim u përdorën dy reflektorë në formë standarde (RAS 1) për elementë qeramikë. Dikur ishte çeliku i aluminuar me standarde Ceramicx ndërsa tjetri ishte çelik inox. I njëjti 1000W FTE me xham të zi u përdor në të gjitha provat.

Metoda e dërgesës

Reflektorët u vendosën në furrë në 600 ° C për 8 orë në kushte standarde atmosferike. Pas ngrohjes, ata u lejuan të ftohen brenda furrës derisa të ftohen. Sapo të mbaronte ky proces, një xham i zi 1000W FTE ishte i pajisur në reflektor dhe fluksi i nxehtësisë i regjistruar duke përdorur procedurën standarde.

Roboti me fluks nxehtësie Ceramicx Herschel shqyrton fluksin e përgjithshëm të nxehtësisë (W.cm-2) e cila është incident në sensorin. Ngrohësit mund të montohen në Herschel dhe të analizohen duke përdorur rutinën e hartës së fluksit të nxehtësisë 3D Infra të kuqe. Ky sistem i automatizuar përdor një sensorë infra të kuq, i cili drejtohet në mënyrë robotike rreth një sistemi të paracaktuar koordinativ të rrjetit përpara emetuesit të ngrohësit nën provë. Sensori ka një nivel maksimal të fluksit të nxehtësisë prej 2.3 W.cm-2 dhe mat IR në brezin e mikrometrave 0.4-10. Sistemi i koordinatave është një rrjet kub 500mm para emetuesit të ngrohjes, shihni Figurën 1. Roboti lëviz sensorin në ngritje 25mm përgjatë një shtegu gjarpri në drejtimet X- dhe Z, ndërsa emetuesi i ngrohjes është montuar në një karrocë rrëshqitëse e cila rritet në hapat 50mm përgjatë drejtimit Y-.

Rruga e sensorit
Figura 1: Skematike e rrjetit matës që tregon rrugën e sensorit dhe aeroplanët e vendndodhjes së emetuesit të ngrohësit.

Rezultatet nga makina mund të lidhen në një përqindje të energjisë totale të konsumuar të kthyer si fluks i nxehtësisë rrezatuese nga ngrohësi. Kjo zvogëlohet me distancën nga ngrohësi pasi fluksi i nxehtësisë rrezatuese ndryshon nga ngrohësi.

Rezultatet

Trajtimit të ngrohjes

Pas trajtimit të nxehtësisë, reflektori i aluminizuar i çelikut tregoi një zonë gri-gri në pjesën qendrore të reflektorit ndërsa reflektori i çelikut inox tregoi ngjyrë të thellë blu / vjollcë, siç tregohet në figurën 1, më poshtë.

Krahasimi i efikasitetit të moshës së reflektorit
Figura 2. Zbehja e reflektuesve të çelikut të aluminizuar (l) dhe çelikut inox (r) të shkaktuar nga ekspozimi i temperaturës së lartë

Matja e fluksit të nxehtësisë

Reflektuesit e papërdorur të aluminizuar dhe çelik tregojnë se fluksi i përqindjes maksimale të nxehtësisë është regjistruar në 100mm nga elementi, siç tregohet në figurën 3 më poshtë. Rezultatet e fluksit të nxehtësisë tregojnë se fluksi i përqindjes së nxehtësisë së regjistruar është më i lartë për reflektorin e çelikut të aluminizuar sesa për reflektorin e çelikut inox, në përputhje me shumë literaturë të botuar deri më tani nga Ceramicx dhe të tjerët.

Krahasimi i efikasitetit të moshës së reflektorit
Figura 3. Fluksi i përqindjes së nxehtësisë për 1000W FTE me reflektorë çeliku të aluminizuar (të lartë) dhe çelik inox (poshtë).

Ekspozimi i zgjatur ndaj temperaturave të larta shkakton oksidimin dhe për këtë arsye efikasiteti i reflektorit të bjerë. Për çelikun e aluminizuar, shtresa e dukshme e oksidit shkakton një ulje 18.6%, siç tregohet në figurën 4, më poshtë. Për çelik inox, kjo ulje është 2%, e cila është mirë brenda kufijve të gabimit eksperimental.

Krahasimi i efikasitetit të moshës së reflektorit
Figura 4. Fluksi i përqindjes së nxehtësisë për reflektorin e çelikut të aluminizuar (në krye) dhe çelik inox (më poshtë)

Fluksi i nxehtësisë kulmore për çelikun e aluminizuar të patrajtuar ishte më i lartë sesa për çelik inox. Kjo pritej duke pasur parasysh që vetitë reflektuese të çelikut të aluminizuar janë më të mira se çeliku inox. Pas trajtimit të nxehtësisë, Tabela 1 tregon se fluksi i nxehtësisë kulmin për çelikun e aluminizuar ra në mënyrë dramatike pasi shtresa e oksidit në material thith rrezatimin infra të kuq. Në të kundërt, ndryshimi i ngjyrës për reflektorin e çelikut inox, në përputhje me matjen e përqindjes së fluksit të nxehtësisë, tregoi vetëm një ulje të vogël.

Krahasimi i efikasitetit të moshës së reflektorit
Tabela 1. Fluksi i përqindjes së nxehtësisë dhe fluksi maksimal i nxehtësisë për llojet e materialit reflektues

Asnjë ndryshim i veçantë nuk është vërejtur në modelin e emisionit të elementit. Për më tepër, ndryshimi në fluksin e nxehtësisë, si një funksion i distancës, ishte ashtu siç pritej.

Përfundim

Siç është treguar më parë nga Ceramicx, përdorimi i një reflektori çeliku të aluminizuar të lëmuar rrit përqindjen e fluksit të nxehtësisë rrezatuese të emetuar drejt objektivit të ngrohjes në krahasim me çelik inox. Për aplikime të temperaturës më të ulët, ku oksidimi i aluminit nuk ka të ngjarë të ndodhë, çeliku i aluminizuar tregohet të jetë një material me performancë më të mirë. Për aplikime të temperaturës më të lartë, ku oksidimi i aluminit ka të ngjarë të ndodhë, çeliku inox është një zgjedhje më e mirë pasi çon në një proporcion më të madh të energjisë rrezatuese të drejtuar drejt materialit të synuar.


Mohim përgjegjësie

Këto rezultate të provës duhet të merren parasysh me kujdes përpara se të përcaktohet se cili lloj emetuesi infra të kuq për t'u përdorur në një proces. Testet e përsëritura të bëra nga kompani të tjera nuk mund të arrijnë të njëjtat gjetje. Ekziston mundësia e gabimit në arritjen e kushteve të vendosjes dhe të ndryshoreve që mund të ndryshojnë rezultatet përfshijnë markën e emetuesit të punësuar, efikasitetin e emetuesit, energjinë e furnizuar, distancën nga materiali i testuar në emetuesin e përdorur dhe ambienti . Vendndodhjet në të cilat maten temperaturat gjithashtu mund të ndryshojnë dhe prandaj ndikojnë në rezultatet.

Hyrja

Regjistrohu

Regjistrohu