Infraröd: Typer av värmeöverföring

Typer av värmeöverföring

Det finns tre huvudsakliga metoder för värmeöverföring: ledning, konvektion och strålning.

Ledande värme en direkt värmeöverföring mellan två fysiska kroppar / egenskaper.

Symbolen 'K' är ett mått på hur väl olika ämnen överför värme. Mängden värme som kan överföras genom en yta beror på temperaturskillnaden, ytarean, materialets värmeledningsförmåga och materialtjocklek.

Konvektiv värme överföring sker genom rörelse av vätskor (vätskor och gaser). När en vätska värms upp expanderar den och minskar densiteten. En konvektionsström bildas när varm vätska stiger och sval vätska sjunker. Termisk energi (värme) transporteras av partiklarna i dessa rörliga strömmar från en plats till en annan. Konvektion kan vara fri konvektion med den omgivande vätskan (vätska eller gas) eller tvingad konvektion när en pump eller fläkt används.

Konvektionsvärme beror också på ytan. Om ytan som kommer i kontakt med vätskan ökas ökar också värmeöverföringshastigheten. Det är därför nästan alla konvektionsanordningar har fenor för effektiv drift och leverans.

Strålningsvärme överföring är icke-kontakt och kräver därför inget medium för värmeöverföring. Strålning är värmeöverföring av elektromagnetiska vågor (inklusive ljus) som produceras av föremål på grund av deras temperatur. Ju högre temperaturen hos ett objekt, desto större är den termiska strålningen som den avger. Strålningsvärmeöverföring sker när den utsända strålningen träffar en annan kropp och absorberas.

De viktigaste principerna för IR-uppvärmning och värmeöverföring

Som vi redan nämnt är infraröd strålning en elektromagnetisk våg som inte kräver ett medium för värmeöverföring. Infraröd ('nedan rött' på latin) är elektromagnetisk strålning i våglängdsområdet 0.78 μm och 1000 μm (1 mm). Strålning med kortare våglängder är mer energisk och innehåller mer termisk energi. Diagrammet nedan visar förhållandet mellan våglängd och frekvens:

Infraröd strålning använder elektromagnetiska vågor som reser med ljusets hastighet.
Värmestrålning avges av alla ämnen med en temperatur över 0 K (-273.15 ° C).
Strålningsvärme överföring sker när de utsända elektromagnetiska vågorna absorberas.

Utsläpp av strålning

I teorin kan IR-strålning avge i alla riktningar. Infraröda sändare måste därför utformas och tillverkas för att följa "synlinje" eller synfaktorprinciper. Synfaktor (Vf) -principer kalibreras från 0 till 1 och definierar mängden strålningsenergi som släpps ut från källan som träffar målkroppen. Synfaktorn är bättre närmare 1, så användningen av reflektorer eller återgivare kan förbättra synfaktorn.

Absorption av strålning

Alla infraröda utsläpp reflekteras, absorberas eller överförs antingen. Det finns ett enkelt och aritmetiskt förhållande mellan dessa tre faktorer som uppgår till 1 eller 100%. Denna helhet kallas en svart kropp - en idealiserad fysisk enhet som absorberar all elektromagnetisk strålning.

Total strålning = reflektion + absorption + transmission

 

Tillämpa denna information

Ceramicx är särskilt noga med att förstå de utsläppskriterier som krävs för att ett material ska kunna värmas upp effektivt. För att ett material ska absorbera strålning noggrant påverkar även de minsta parametrarna denna process. För att lära dig mer om applikationerna Ceramicx har designat och tillverkat för, se vår kundstudier.