Hồng ngoại: Các loại truyền nhiệt

Các loại truyền nhiệt

Có ba phương pháp truyền nhiệt chính: dẫn, đối lưu và sự bức xạ.

Nhiệt dẫn một sự truyền nhiệt trực tiếp giữa hai cơ thể / tính chất vật lý.

Biểu tượng ‘k’ là thước đo mức độ các chất khác nhau truyền nhiệt. Lượng nhiệt có thể truyền qua bề mặt phụ thuộc vào chênh lệch nhiệt độ, diện tích bề mặt, độ dẫn nhiệt của vật liệu và độ dày vật liệu.

Nhiệt đối lưu chuyển xảy ra bởi sự chuyển động của chất lỏng (chất lỏng và khí). Khi một chất lỏng nóng lên, nó nở ra và giảm mật độ. Một dòng đối lưu hình thành khi chất lỏng ấm tăng và chất lỏng lạnh chìm. Năng lượng nhiệt (nhiệt) được mang theo bởi các hạt trong các dòng chuyển động này từ vị trí này sang vị trí khác. Đối lưu có thể là đối lưu tự do bằng cách sử dụng chất lỏng xung quanh (chất lỏng hoặc khí) hoặc đối lưu cưỡng bức khi sử dụng bơm hoặc quạt.

Nhiệt đối lưu cũng phụ thuộc vào diện tích bề mặt. Nếu bề mặt tiếp xúc với chất lỏng tăng lên, tốc độ truyền nhiệt cũng tăng. Đây là lý do tại sao hầu hết tất cả các thiết bị đối lưu đều có vây để vận hành và phân phối hiệu quả.

Bức xạ nhiệt truyền là không tiếp xúc và do đó không cần phương tiện truyền nhiệt. Bức xạ là sự truyền nhiệt bằng sóng điện từ (bao gồm cả ánh sáng) do các vật thể tạo ra do nhiệt độ của chúng. Nhiệt độ của vật thể càng cao, bức xạ nhiệt phát ra càng lớn. Truyền nhiệt bức xạ xảy ra khi bức xạ phát ra tấn công cơ thể khác và được hấp thụ.

Các nguyên tắc chính của sưởi ấm IR và truyền nhiệt

Như chúng ta đã đề cập, bức xạ hồng ngoại là sóng điện từ không cần môi trường để truyền nhiệt. Hồng ngoại (‘dưới màu đỏ’ trong tiếng Latin) là bức xạ điện từ trong phạm vi bước sóng của 0.78 m và 1000 m (1 mm). Bức xạ của bước sóng ngắn có nhiều năng lượng hơn và chứa nhiều năng lượng nhiệt hơn. Biểu đồ dưới đây cho thấy mối quan hệ giữa bước sóng và tần số:

Bức xạ hồng ngoại sử dụng sóng điện từ truyền đi với tốc độ ánh sáng. Bức xạ nhiệt được phát ra bởi bất kỳ vấn đề nào có nhiệt độ trên 0 K (-273.15 ° C). Nhiệt bức xạ chuyển xảy ra khi sóng điện từ phát ra được hấp thụ.

Phát xạ bức xạ

Về lý thuyết, bức xạ hồng ngoại có thể phát ra theo mọi hướng. Do đó, các thiết bị phát hồng ngoại cần được thiết kế và chế tạo để tuân theo ‘đường ngắm’ hoặc xem các nguyên tắc yếu tố. Nguyên tắc hệ số xem (Vf) được hiệu chỉnh từ 0 đến 1 xác định lượng năng lượng bức xạ phát ra từ nguồn chạm vào cơ thể mục tiêu. Yếu tố chế độ xem gần hơn với 1, do đó, việc sử dụng bộ phản xạ hoặc bộ phát lại, có thể cải thiện hệ số chế độ xem.

Hấp thụ bức xạ

Tất cả các phát xạ hồng ngoại đều bị phản xạ, hấp thụ hoặc truyền đi. Có một mối quan hệ đơn giản và số học giữa ba yếu tố này là tổng 1 hoặc 100%. Tổng thể này được gọi là vật đen – một thực thể vật lý lý tưởng hóa có thể hấp thụ tất cả các bức xạ điện từ.

Tổng bức xạ = Phản xạ + Hấp thụ + Truyền

Áp dụng thông tin này

Ceramicx đặc biệt quan tâm đến việc hiểu các tiêu chí phát thải cần thiết để vật liệu được nung nóng hiệu quả. Đối với một vật liệu để hấp thụ triệt để bức xạ, ngay cả những thông số nhỏ nhất ảnh hưởng đến quá trình này. Để tìm hiểu thêm về các ứng dụng mà Ceramicx đã thiết kế và sản xuất, vui lòng xem nghiên cứu trường hợp khách hàng.