| АВТОР | ДАТА СТВОРЕНА | Версія | НОМЕР ДОКУМЕНТА |
|---|---|---|---|
| Доктор Джерард Макгранаган | 10 липня 2014 | V1 | CC11 - 00034 |
Вступ
Цей звіт вимірює відмінності в випромінюваному тепловому потокі між порожнистими та простими інфрачервоними нагрівальними елементами. Особливий інтерес представляє вплив відбивача, розміщеного на задній частині елементів, на випромінюваний інфрачервоний вихід.
Метод
Тестувалися два типи нагрівальних елементів FTE650W і FFEH600W. Вони були поміщені в Herschel та проаналізовані за допомогою програми 3D-інфрачервоного картування теплового потоку. У цій автоматизованій системі інфрачервоний датчик роботизовано направляється навколо заздалегідь визначеної системи координат перед нагрівальним елементом, який тестується. Датчик являє собою датчик теплового потоку Schmidt-Boelter з максимальним проектним рівнем теплового потоку 2.3 Вт/см2 і вимірює інфрачервоний (ІЧ) діапазон 0.4-10 мікрометрів. Променевий тепловий потік, що падає, записаний у кожній точці, потім зберігається та обробляється для отримання 3D-уявлення інфрачервоного теплового потоку. Система координат являє собою кубічну сітку розміром 500 мм перед нагрівальним елементом, див. малюнок 1. Робот переміщує датчик з кроком 25 мм уздовж серпантину в напрямках x і z, в той час як нагрівальний елемент встановлений на каретці, яка збільшується з кроком 100 мм у напрямку y.
результати
FTE 650 Вт з відбивачем і без
Почнемо з того, що стандартний FTE650W зі стандартним алюмінієвим сталевим відбивачем RAS1 виміряли в Herschel на кубічній сітці 500 мм. Результати наведені на малюнку 2. На відстані 100 мм датчик теплового потоку Herschel вимірює 48.4% вхідної енергії 650 Вт, що випромінюється нагрівачем, тобто приблизно 314.7 Вт. Максимальний тепловий потік, зафіксований на відстані 100 мм від нагрівача, становив 0.69 Вт/см2, тоді як профілі теплового потоку є напівеліптичними в горизонтальному напрямку і напівкруглими у вертикальному.
Далі відбивач був знятий із задньої частини і тест повторили. Виміряний відсоток виявленого випромінювання зменшився з 48.4% до 34.4%, як показано на малюнку 3. Це падіння приблизно на 29% випромінюваної тепловіддачі за допомогою відбивача. Піковий тепловий потік також різко зменшився з 0.69 Вт/см2 до 0.37 Вт/см2.
FFEH 600 Вт з відбивачем і без
Потім те ж саме випробування було проведено з порожнистим елементом типу FFEH 600W, результати якого показані на малюнку 4. Зверніть увагу, що вхідна потужність на 50 Вт менша, ніж та, яку отримує FTE650W.
Незважаючи на зниження енергоспоживання, FFEH забезпечив більшу ефективність інфрачервоного виходу з віддачею 52.3% на відстані 100 мм. Це означало, що 313.7 Вт було виявлено як інфрачервоне випромінювання від передньої панелі FFEH600W, що на один ват менше, ніж у стандартного елемента FTE650W. Максимальний тепловий потік також зріс до 0.77 Вт/см2 проти 0.69 Вт/см2 для FTE650W, тоді як горизонтальний 3D тепловий потік залишався напівеліптичним за профілем. Однак вертикальний профіль був не напівкруглим, а більш вираженою еліптичною формою, що допомагає пояснити це більш високе значення пікового теплового потоку. Тому FFEH 600W дає майже таку ж продуктивність, як і елемент FTE 650W, а також вищий піковий тепловий потік завдяки його вужчому еліптичному профілю теплового потоку.
Коли відбивач був знятий із задньої частини і, як видно на малюнку 5, тест повторювався, продуктивність елемента FFEH на 100 мм знизилася з 52.3% до 45.3%, зниження продуктивності до 14% від показника при використанні відбивача. . Це було не таким серйозним, як падіння на 29%, коли відбивач було знято з елемента FTE. Тому порожнистий елемент без відбивача не постраждає так само, як елемент FTE без відбивача.
Як також показано на малюнку 5, тривимірний тепловий потік залишався напівеліпсоїдним у профілі. Однак він був слабкішим в інфрачервоному випромінюванні, про що свідчить пікове значення теплового потоку, яке впало з 3 Вт/см0.77 до 2 Вт/см0.62.
Висновок
Якщо елемент FTE або FFEH працює без відбивача, випромінювання в прямому напрямку зменшиться. Піковий тепловий потік також зменшиться.
Якщо порожнистий елемент використовується без відбивача, він не зазнає падіння продуктивності в такому ж ступені, як використання елемента FTE без відбивача.
FFEH 600W дає майже таку ж інфрачервону потужність, що й елемент FTE 650W, а також вищий піковий тепловий потік завдяки його вужчому еліптичному профілю теплового потоку.
примітки
Завдяки сучасному методу орієнтування датчика відсоток випромінювання, виявленого від обігрівачів, як зазначено тут, насправді нижчий, ніж їх справжня ефективність. Однак, як зворотне порівняння, тести дуже достовірні.
Ці тести були проведені на окремих елементах, і радіаційні характеристики будуть змінюватися, коли в масивах використовуються кілька елементів. Результати все ж є показовими.
