红外线辐射

红外线辐射（共9篇）

红外线辐射 篇1

类似低强度的远红外辐射采暖技术叫做燃气红外线辐射采暖技术, 这种采暖技术在了大空间建筑的供暖方式得到试用。在采暖的时候, 必须要满足如下几点, 例如供暖性能, 节能且高效率的运转方式, 有利于环境且简易。一个多个系统组成了燃气红外线辐射采暖系统, 这些系统相互独立。

可以使用该产热源给空气加热, 在借助其他设备的帮组, 例如离风机或者真空泵。这些热源吧空气燃烧后加热的付带物品送到辐射管内[2]。加热使辐射管升温至要求的温度, 可以通过远红外这种介质传递热量。这种系统的制造原理是根据太阳设计的电磁波谱的数据表明, 太阳能传递给地球的能量波长大概是10-8微米 (μ) 以下的为宇宙射线[3], 波长在6×108μ以上的为电波, 热能辐射波的波长范围主要在3-10μ之间。这个系统能够模拟出太阳的产生还有热对物体的传导介质中不加热的那一段物体热能辐射波长 (波长2-12μ) [4]。

这种供暖方式用针对性, 而不是房间内的空气, 或者其他无关的人员器具。采暖目标可以根据他的物理化学性质的结构特点吸收并且存储能量, 再通过他们接触空气的表面向空间传播能量, 用这种方法解决采暖问题。我们用一个实例来分析此系统。一个机库内有吊顶, 必须考虑其安全起飞还有检测的需要。在计算实际的采暖符合值, 因此选用此辐射采暖器, 按要求设计通风和空调系统。我们采取了几种供热不同高度温度的相对温度。用软件模拟了下图分布曲线。达到了预期的效果。

燃气红外线辐射采暖技术成功解决了大空间内温度分布不合理的问题可以节约能源30%以上。这种采用远红外得供暖技术可以解决很多生活中的问题, 例如, 空间分布不合理, 能源浪费, 可以用到国产, 军工民用都可, 市场前景非常广阔。

参考文献

[1]王翠英, 宋伟.高大空间燃气红外线辐射采暖技术应用[J].建筑, 2013, (5) :75-76.

[2]韩彦恒.红外线辐射采暖方式的特点分析[J].民营科技, 2013, (5) :150.

[3]杨月斐.燃气辐射采暖系统应用技术研究[D].大庆:大庆石油学院, 2007.

[4]王冬梅, 王红梅.关于红外线辐射采暖方式的若干思考[J].民营科技, 2010, (5) :236.

红外线辐射 篇2

航空发动机排气系统红外辐射特征数值计算研究

基于N-S方程,建立了某型发动机排气系统的数值计算模型;利用辐射传输方程(RTE)积分法所编制的红外辐射特征计算程序,计算了该发动机在地面工作状态下的红外辐射特征分布;在加力状态下,考虑了soot粒子的光谱吸收与发射.分析了水蒸气、二氧化碳、一氧化氮和一氧化碳气体介质的`红外光谱吸收与发射,并考虑了红外辐射在大气中的传输,最后给出了在3.0～5.0μm波段内排气系统的红外辐射强度分布.

作 者：邓洪伟 周胜田 邵万仁 刘友宏 DENG Hong-wei ZHOU Sheng-tian SHAO Wan-ren LIU You-hong  作者单位：邓洪伟,周胜田,邵万仁,DENG Hong-wei,ZHOU Sheng-tian,SHAO Wan-ren(沈阳发动机设计研究所,沈阳,110015)

刘友宏,LIU You-hong(北京航空航天大学能源与动力工程学院,北京,10083)

刊 名：航空发动机 英文刊名：AEROENGINE 年，卷(期)： 35(1) 分类号：V2 关键词：航空发动机   排气系统   喷管   喷流   红外辐射特征   数值模拟  

红外线辐射 篇3

【关键词】脑供血不足；紫外线疗法；护理

【中图分类号】R277 【文献标识码】A 【文章编号】1004-7484（2012）10-0052-01

脑血管供血不足为临床常见病多发病，是由于脑部血液循环障碍，可导致供血区的局灶性神经功能障碍为特征的一组疾病，由于其缓解慢、复发率高，故治疗有一定难度，我们采用紫外线辐射充氧血液疗法加治疗脑血管供血不足取得满意效果，现将护理体会报告如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

所有患者均系2011年 1 月～2011年 12 月我科住院 , 所有病例均以眩暈，头痛为始发症状，符合1989年WHO对短暂性脑血管供血不足制定的诊断标准［1］。随机分为治疗组和观察组各64例。128 例患者中 ,平均年龄30--70岁（56±4）。入院时病程7～28d,平均15.2d.两组患者在性别、头晕、头痛、呕吐和颈项强直等方面经统计学分析无显著性差异（P＞0.05）。

1.2 治疗方法

两组均给予吸氧、抗眩晕、扩张血管、营养神经等治疗。治疗组在此基础上加用紫外线辐射充氧血液疗法（采用西安第四军医大学制造血液辐射仪）；采静脉血200ml，经10个生物剂量的紫外线照射同时充氧（5L/min），连续8～10min后将自体辐射后的血回输，隔日 1 次 ,6次为 1 个疗程。

2 结果

2.1 疗效判断标准

治愈:症状、体征消失 ,无后遗症。好转:症状消失 ,但有后遗症。无效:治疗后病情恶化。

2.2 　两组临床症状好转时间的比较　治疗组改善头晕、改善头痛和改善呕吐皆优于对照组 ,差别有显著性(t =2.88～4.64, P<0.01 )。

2.3 临床疗效比较　治疗组治愈58 例 ,好转6例 。对照组治愈 39 例 ,好转 25 例 。两组治愈率比例率差异有显著性( P <0.05 )。

3 讨论

脑供血不足是指各种原因使得大脑出现慢性的广泛的供血不足，引发脑部缺血缺氧而出现相关系列脑部功能障碍临床表现的疾病。症状多见头晕、头痛、呕吐、失眠、嗜睡、打哈欠、视物模糊等,慢性脑供血不足是临床经常看病、多发病，可发展为脑梗死、痴呆等多种神经系统疾病的发生，严重影响人们的平常生活。现在分析认为，慢性脑供血不足可以引起能量代谢障碍，葡萄糖应用减少，蛋白质合成异常，神经递质改变，脑白质损害和神经元缺失等，进而使得脑功能损害［2］。

3.1 回输的血液能促进体内红细胞生成，体积增大、氧合作用增强，血液黏度和细胞聚集活性下降，改善微循环和氧的利用，并能提高机体免疫功能。适应于各类细菌、病毒感染，免疫功能低下，急性缺血、缺氧、感染中毒性脑病、脑血管病后遗症等。本文资料表明 ,同体紫外线辐射血液疗法无论从改善头晕时间、改善肢体麻木时间和改善呕吐时间均比对照组明显缩短 ,且后遗症少 ,更易被患者和家属接受。

3.2 注意输血反应 输注同体紫外线辐射血液前应与患者家属充分交待病情 ,说明异体紫外线辐射血液的目的、意义 ,可能出现的反应及由输血带来的血源性传染病等 ,取得患者家属的同意、谅解 ,并签字。应用前应查对血型是否相符 ,应用中注意观察有无皮疹、发热等超敏反应 ,及时处理。对于超敏体质患者在输入血液前应静脉推注地塞米松以预防超敏反应的发生。治疗组经密切观察及时处理 ,均未发生明显不良反应。.

3.3 注意输液速度 虽然紫外线辐射血液疗法能改善脑部微循环,减轻脑水肿 ,但在静脉点滴异体紫外线辐射血液时输液速度不宜过快 ,剂量不宜过大 ,否则会导致心率加快 ,血压升高 ,加重心脏负荷和脑水肿 ,使病情加重 ,起不到良好的治疗效果。

参考文献：

[1] 沈 兰．脑供血不足的临床诊断[J]．实用医学杂志,1996,12(10):687～688

燃气红外线辐射采暖的构造及应用 篇4

随着国民经济的发展, 我国能源开采技术和勘探技术也在不断地进步。由于我国的资源非常丰富, 在西部多个地方勘探出了大量的天然气田, 而且质量非常高, 这就为天然气产业的发展奠定了一个坚实的基础。天然气技术在不断发展的过程中, 出现了一种新的采暖技术, 也就是燃气红外线辐射采暖技术。本文将着重介绍该采暖技术的构造、优势以及应用情况。

1 燃气红外线辐射型供暖的定义

燃气辐射型供暖通过利用天然气、液化石油气或人工煤气等可燃气体, 在特殊的燃烧装置—辐射管内燃烧而辐射出各种波长的红外线进行供暖的, 其中红外线作为整个电磁波波段的一部分。需要注意的是, 不同波长的电磁波在接触到物体以后将会产生不同的效应。波长在0.76~1000 微米之间的电磁波, 尤其是波长在0.76~40 微米之间的电磁波, 具有非色散性, 能量集中, 而且热效应显著, 所以称为热射线或红外线。供暖的关键就是燃气辐射管发出的红外线波长, 全部都在合理的范围内。由于辐射热不被大气所吸收, 而是被建筑物、人体、设备等等各种物体所吸收, 并转化为热能。吸收了热的物体, 本体温度升高, 再一次以对流的形式加热周围的其他物体, 如大气等, 所以建筑物内的大气温度不会产生严重的垂直失调现象。因此其热能的利用率很高, 并使人体感觉很舒适。而且燃气辐射采暖也是工业厂房等高大空间比较理想的供暖方式。

2 燃气红外线辐射供暖的构造

燃气红外线辐射供暖主要由点火装置、分配板、反射罩或反射板、喷嘴以及外壳和引射器这六部分组成, 主要作用如下:第一, 点火装置。发生器的重要组成部分就是点火装置, 它是确保发生器正常工作的重要因素, 一般我们最常用的点火方式是电子激发自动点火。第二, 分配板。分配板的主要作用就是帮助外壳均匀分布空气和燃气中的混合气体。第三, 反射罩和反射板。反射罩一般是经过电化学表面处理的铝板[1], 一定要用能够强烈反射红外线的材料进行制作。与其相类似的反射板的主要作用就是运用燃烧物产生的热量去加热反射板, 实现再辐射, 从目前的发展情况来看, 如果反射板背面贴有一层高效绝热材料能够最大限度地降低无效热损耗, 从而降低成本。第四, 喷嘴。燃气从喷嘴中进入, 主要作用就是将燃气自身的势能转化为动能, 并固定燃气的流量。第五, 外壳。外壳具有静压作用, 主要在空气混合气体进入头部之前发挥作用。第六, 引射器。引射器一般由扩散段、以及进口段和混合段组成, 它的主要作用就是使燃气和空气能够均匀地混合。燃气红外线辐射采暖在辐射过程中对空气的损耗是很少的, 而且不会危害人体健康, 通过向周围散热, 从而形成一个适宜人生活的辐射热区域。

3 燃气红外线辐射采暖的优势

燃气红外线辐射采暖是一种新的采暖方式, 它与传统对流采暖方式最大的区别是燃气红外线辐射采暖能够运用工程反射板控制辐射的路径, 从而增加地面再次辐射的热量, 而传统对流采暖方式的工作原理则是采暖设备所吹出的热空气上升到天花板以后形成对流。辐射采暖优势如下:

3.1 降低燃料成本

当我们采用红外线辐射采暖方式时, 辐射热是直接向地下进行辐射的, 而且地面还能够存储一部分的热量, 所以室内空气温度的梯度会变小, 同时还能够减少建筑物上部的热损失, 降低燃料成本, 而传统的采暖方式则会产生比较大的梯度, 使得地面温度变低, 屋顶温度变高。

3.2 避免能源浪费

一般情况下, 燃气在运输的过程中不会产生太大的损失。因此, 整个采暖系统的热量都能加以利用, 这是传统采暖设备所做不到的, 而且传统采暖期的热效率较之辐射采暖器是比较低的。通过研究资料我们可以得出, 辐射采暖能比对流采暖节约能源高达百分之三十到百分之六十, 能够最大限度地避免能源浪费, 不仅如此, 燃气辐射采暖所消耗的电量也是非常低的。

3.3 红外线的优势

所谓红外线是指波长介于可见光与微波之间的电磁波, 波长一般在760 纳米到1 毫米之间, 是比红光长的非可见光[2]。由于燃气红外线辐射采暖的辐射强度较高, 而且效果好, 所以只要运用了辐射采暖的地方都会使地面以及围护结构中都会有非常高的温度, 能够形成符合人体散热需求的热状态, 与此同时还使室内表面的温度得以提高, 最大限度地减小了地面对人体的冷辐射, 使人们的身体健康不受到任何影响。

3.4 运行特点

辐射采暖采用红外线进行传热, 红外线传播最显著的一个特点就是光速传播, 因此辐射表面能够很快加热, 使人们感觉生活的环境非常舒适, 消除人体冷的感觉。除此之外, 辐射采暖在运行过程中, 其四周的地面以及室内设备等都会吸收辐射热量[3], 所以启动采暖系统不需要耗费很长时间, 而冷却则不同。

除了这些优势以外, 燃气红外线辐射采暖系统是比较好控制的, 可以实现分区分时定温控制, 而且还能够采取高位架空的方式, 节省地面空间, 只需一次购买就能终身享受辐射采暖带来的便利和舒适感, 目前, 燃气红外线辐射采暖大多应用于工业厂房、油管厂以及高大建筑物中, 值得大力推广。

4 结束语

综上所述, 燃气红外线辐射供暖具有能源消耗少、运行成本低以及便于安装和供热效果好等优势已广泛应用于工业厂房以及人们的日常生活中。随着社会经济的发展, 科学技术水平也在不断提高, 红外线辐射采暖将会发展的越来越好, 使人们的生活环境变得更加舒适。

摘要：随着社会经济的发展, 天然气在工业生产中被广泛应用。与此同时, 一种新的采暖方式, 天然气红外线辐射采暖应运而生, 推动了天然气产业的发展。在这篇文章中, 我们主要阐述红外线辐射采暖的构造、优势以及应用情况。

关键词：燃气,红外线辐射采暖,构造,应用

参考文献

[1]王翠英, 宋伟.高大空间燃气红外线辐射采暖技术应用[J].建筑, 2013 (03) .

[2]李晶.燃气红外线辐射采暖的构造及应用[J].才智, 2012 (04) .

红外线辐射 篇5

1.1 燃气红外线辐射采暖

燃气红外线辐射采暖是利用可燃的气体, 通过特殊的装置 (辐射采暖设备) 将化学能转变成热能并将热能通过红外线辐射的方式进行供暖。

在整个红外线波段中, 波长0.76~40um的红外线的热特性最好, 能够产生辐射能的主要集中在2~12um之间;当红外线穿过空气层时, 并不为空气所吸收 (可以有效的控制大空间热分层问题) , 一般它能穿透空气层而被物体直接吸收并转变为热量, 不仅如此, 红外线还能穿过物体后人体表面层一定深度, 从而, 从内部对物体或人体进行加热。不过, 空气中的三原子气体能有选择的吸收某种波长的红外线, 所以, 实际上红外线穿过空气层时, 总会导致一定程度的衰减, 因此在计算热负荷的时候, 应该考虑高度修正。

1.2 燃气

燃气的种类:天然气、人工燃气、液化石油气、沼气 (生物气) 1MJ=239Kcal。天然气是指在地下多孔地质构造中发现的自然形成的烃类气体和蒸气的混合气体, 有时也含有一些杂质, 常与石油伴生。主要组分是低分子烷烃。由于来源不同, 天然气的四种类型:从气田开采出来的气田气【川气】、随石油一起喷出的油田伴生气【大庆】、含有石油轻质馏分的凝析气田气【新疆】、从井下煤层抽出的矿井气【山西晋城】 (又称煤层气, 前景非常好, 热值很高可以和天然气混输) 。 (热值:40MJ/Nm3) 。人工燃气是指从固体或液体燃料加工所生产的可燃气体。根据制气原料和加工方法不同, 可生产多种类型的人工燃气:干馏煤气:煤在隔绝空气的情况下经加热干馏所得的燃气。高温干馏煤气的热值一般在18MJ/Nm3左右。气化煤气:煤在高温下与气化剂反应所生产的燃气。主要组分为H2和CO。热值一般在13MJ/Nm3以下。油制气:用石油系原料经热加工制成的燃气总称。热裂解气以甲烷、乙烯、丙烯为主, 热值约41-42MJ/Nm3。催化裂解气含氢较多, 也含有甲烷和CO。热值约17-21MJ/Nm3。高炉气:炼铁时产生的副产气, 主要组分是CO和N2, 热值只有4-4.2MJ/Nm3。液化石油气:从油气开采或石油加工过程中取得。目前国内主要是石油加工催化裂解获得。油田气或凝析气田气中含有相当数量的烃类, 也可分离回收液化石油气。 (热值:100MJ/Nm3) 。生物气是有机物质在隔绝空气及适宜的温度、含水率和酸碱度条件, 受发酵生物作用而生成的气体, 总称为生物气, 其主要可燃组分为甲烷。古代最早在沼泽中发现, 所以也称沼气。一般生物气中含有CH4 55-65%, CO230-40%, 还有少量的H2、H2S、NH3, 热值约20-25MJ/Nm3。

1.3 红外线 (见图1)

红外线介绍:红外线是太阳光的一个组成部分, 也是电磁波段的一段, 具有一定的波长和频率, 并以极高的速度在空间传播, 它的速度约为30万公里/秒。通常我们用肉眼所能看到的光波为赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色, 称为可见光, 其波长为0.4-0.76微米, 超过此波长范围的光波人类肉眼无法看到称为不可见光。红外线是红光以外的不可见光波, 它的波长为0.76-1000微米, 占整个太阳光热能的61%, 因而又称“热线”。红外线分类:近红外0.76-3.0μm, 中红外3.0-6.0μm, 远红外6.0-15.0μm;超远红外15-1000μm。 (近红外又称光红外或反射红外;中红外和远红外又称热红外。)

1.4 辐射采暖。

热量传递有三种方式:热传导、热对流、热辐射。它们可以单独存在, 但往往是以复合的传热方式出现。热传导:指物质直接接触, 热量从高温部分向低温部传递的过程。热对流:指温度不同的各部分流体之间发生宏观运动而引起的热量传递过程。热辐射:指不需要中间介质的以电磁波方式传递热量的过程。热辐射具有一般电磁波的吸收、穿透、反射等特性。实际上宇宙中所有物质由于分子和原子振动的结果, 都会连续不断的向外发射电磁波。其电磁波的范围可以由波长达数百米的无线电波直至波长小于10-14米的宇宙射线。本篇只研究与热量有关的辐射, 这一辐射称之为热辐射, 它处于整个电磁波谱的中段。只要物体的温度高于绝对零度, 其内微观粒子 (原子外层电子) 就处于受激状态, 从而物体总是不断的向外发出红外辐射能。当辐射管表面温度低于500摄氏度时, 没有可见光出现, 因此看不到辐射管表面的变化, 当高于500摄氏度-1300摄氏度时, 辐射管表面依次从暗红——鲜红——橘黄——白炽。辐射采暖设备的综合效率与以下几个因数有关:a.燃烧器的热效率 (决定于设备自身燃烧工艺及尾气管线的长度) ;b.辐射管的发射率、温度、和总面积 (决定于辐射管的材质及外表面的涂层、辐射管的壁厚、辐射管的直径) ;c.反射板的反射率, 对流损失 (决定于反射板的材质和形状及反射板的绝热保温措施) ;d.辐射效率 (空气层的阻隔、物体的吸收能力等) ;e.地面的吸收率和模式效率 (决定于地面的粗糙程度和地面的材质和颜色) 。以上每个因素均可以影响到辐射采暖设备的供暖效果, 在这些方面的缺陷会导致空间供暖不好或为了达到所需的舒适性而耗费过多的燃料。

2 辐射采暖系统介绍

燃气红外线辐射采暖系统主要由红外线辐射系统、尾气排放系统、电气控制系统以及配套的燃气供应系统和燃气泄漏报警系统构成。a.红外线辐射系统:燃烧器、燃烧室、辐射管、反射板、辐射器吊架、反射板支架;b.尾气排放系统:气流调节器、尾气管线、连接软管、冷凝水收集器、冷凝水排放管、真空风机、真空风机支架、尾气风帽;c.电气控制系统:控制箱、配电管线、温感器;d.燃气供应系统:燃气管线、燃气球阀、调压箱、流量计、压力表、燃气软管、放空阀, 燃气过滤器;e.燃气泄漏报警系统:燃气报警探头、信号电缆、燃气报警控制箱、防爆电磁阀、配电管线。

3 燃气红外线辐射采暖系统-高大空间最经济最有效的采暖方式

高大空间建筑物的特点:落空高、跨度大、门窗面积大、围护结构传热系数大。这就决定了该类型建筑冬季采暖热负荷高;建筑物内温度梯度大, 空气严重分层, 导致上热下冷, 从而致使屋顶散热量很大;由于落空高, 烟囱效应极为明显, 门、窗等缝隙的冷风渗透耗热量很大;有些建筑如生产厂房、娱乐场所等仅需定时供暖, 需要有灵活方便的控制等等。不言而喻, 大空间建筑在采暖方式上亦应具有特殊性。2000年后, 随着国家的西气东输的天然气工业革命, 燃气红外线辐射采暖设备在随着国家节能环保大趋势下, 从国外引进中国, 这种被成为“高大空间最经济最有效的采暖方式”, 在中国短短10年的发展工程已广泛应用于航空、军事、交通、工业、农业、医药、体育等行业, 应用面积近900万m2, 在2003年出版了首个燃气红外线辐射采暖应用的国家标准图集, 2004年国家正式修订暖通空调设计规范, 完善了燃气红外线辐射采暖章节, 使得国家在此种设备的应用上有了应用标准和设计规范, 从它已被许多国家大量采用和国内项目使用的情况来看, 中国高大空间使用燃气红外线辐射采暖系统已成为必然趋势。

在今天这样一个以环境和发展为主题的时代, 随着我国能源结构的局部改变和逐步调整, 燃气工业的飞速发展, 我国现代工业的迅速发展, 高大空间采暖工程量增大, 摆脱传统的陈旧的采暖方式, 选用燃气红外线辐射采暖系统, 不仅是建设单位寻求发展的内在需要, 也是推动我国现代化进程的历史责任。

参考文献

[1]GB50019-2003.采暖通风与空气调节设计规范, 2004.

远红外辐射加热增强红外探雷技术 篇6

被动式红外探雷技术安全方便,但它受天气和雷场条件的制约很大。譬如在阴雨多云的天气或晚上无太阳照射的情况下就无能为力。为了增强被动红外探雷的能力,可以利用远红外辐射源加热可疑雷区。由于地雷和土壤热学性能的不同,加热后有地雷区域和无地雷区域地表温度会产生差异对比,进而可以利用红外相机捕捉该信息,突破原有被动红外探雷技术的局限[1]。

远红外辐射加热技术利用波长为2.5 μm至1 000 μm的红外线进行加热,具有高效、清洁、安全、控制精度高、占地少及操作维护简便等特点[2]。因此利用红外辐射源加热增强红外探雷技术具有很大的可行性。本文探讨非金属地雷,建立了远红外辐射下的雷场模型,并进行了仿真分析,仿真结果表明此技术是可行的,最后讨论了该技术的进一步研究方向。

1 雷场的热传导模型

1.1 几何模型

在该模型中,我们假设土壤和地雷都由热学特征各向同性且均匀分布的材料组成,雷区表面平坦,没有其他覆盖物。地雷由一个圆柱体模拟,浅埋于土壤中,埋藏深度为h,其半径为rm,高度为hm。土壤只取地雷周围有限范围,也用一个圆柱体模拟,半径为rs,深度为hs(见图1)。

1.2 边界条件

如果雷场表面与外界交换的热流密度均匀,当土壤半径rs大到一定程度时,在圆柱型土壤的侧壁只有竖直方向的热流,垂直侧壁的方向是绝热的。深度hm足够大时,土壤底面的温度在一段时间内将几乎不受外界的影响,保持恒定值。该模型用数学语言描述如下[3,4]。

范定方程:

$\frac{\partial {\rm T}(x,t)}{\partial t}={\displaystyle {\sum }_{i=1}^3\frac{\partial }{\partial x{}_i}}\left(\alpha (x)\frac{\partial {\rm T}(x,t)}{\partial x{}_i}\right)(1)$

边界条件:

①侧面绝热:

$\frac{\partial {\rm T}(x,t)}{\partial n}=0(2)$

②下底恒温:

${\rm T}(x,t)={\rm T}{}_{\infty }(3)$

③上顶换热:

$-k\frac{\partial {\rm T}(x,t)}{\partial X{}_3}=q(x,t)(4)$

初始条件:

${\rm T}(x,0)=g(x)(5)$

式中α(x)为介质的热扩散系数(包括土壤的和地雷的),$\alpha =\frac{k}{\rho c{}_p}‚k$为相应介质的导热系数,cp为相应介质的定压比热容,$\overrightarrow{n}$为侧面的外法线单位向量,T∞为土壤深度到达一定程度时的恒温值,q(x,t)为地表与外界换热的热流密度。

自然条件下,辐射源为太阳。 忽略地表水分蒸发换热的情况下,q(x,t)由四个贡献组成[3],分别为太阳辐射qsun(t),大气辐射qsky(t),地表对流换热qcon(x,t),地表辐射qemis(x,t)。

$q(x,t)=q{}_{\text{s}\text{u}\text{n}}(t)+q{}_{\text{s}\text{k}\text{y}}(t)+q{}_{\text{c}\text{o}\text{n}}(x,t)+q{}_{\text{e}\text{m}\text{i}\text{s}}(x,t)(6)$

在远红外辐射源加热下的雷场,由于辐射源功率很强,加热时间很短(1 min左右)。此期间内可以忽略人造辐射源以外的其他地表热流[5]。此时q(x,t)的形式为:

$q(x,t)=q{}_{fif}(x,t)(7)$

qfif(x,t)为红外辐射源的辐射能流密度。

2 雷场仿真

2.1 雷场仿真参数

假设埋雷介质为干燥沙子,深度hs=15 cm,圆周半径rs=20 cm(均匀辐射源半径应大于此值)。这个范围是在以前经验的基础上选取的,是符合实际的一个范围。非金属地雷用TNT代替。地雷半径为rm=4 cm,厚度为hm=3 cm,对于反单兵地雷,埋藏深度可设为h=1 cm。

假设远红外辐射源能流密度均匀,大小为1 000 W/m2。首先由于反射率较低,可以认为进入雷场表面的能流也为此值。其次远红外穿透深度很小,只有微米到毫米数量级,表面吸收全部能量,表面以下以热传导形式传热,符合第1节中建立的模型[5]。共做四个仿真,照射时间分别为45 s,60 s,90 s,180 s。沙子和地雷的初始温度均匀15 ℃。TNT和干燥沙子的热学参数如表1所示。

2.2 仿真结果

用Ansys13.0仿真后雷场表面的温度分布云图和拟合曲面图分别见图2和图3。由图可以看出温度分布以地雷为中心对称分布,地雷中心上方的温度最高,往两边逐渐降低,在地雷的边缘附近急剧下降,地雷周围表面温度值基本保持一致。造成该现象的主要原因是TNT的热传导率远小于干燥沙子的热传导率。

2.3 仿真结果分析

地雷上方雷场表面和其周围表面温度平均值如表2所示。

假设所用红外相机的最大分辨率为0.1 K,那么照射60 s后基本能够判断地雷的存在,照射90 s对比就比较明显,照射180 s对比已经十分明显。

选取照射180 s时的仿真结果进一步研究,其中心切面温度分布云图和等温线分别见图4和图5。可以看出远红外辐射的影响主要集中在雷场表面以下较浅的一段区域,对于雷场底部(15 cm处)几乎没有影响,这也是为什么雷场模型选取此深度的原因。因而此技术对于埋藏较浅的反单兵非金属雷非常有效,对于埋藏深度较深的地雷则需要更大的辐射功率密度和更长的辐射时间。雷场表面中心(0,0,0)和边缘点(0.2,0,0)温度随时间的变化曲线见图6。大约前45 s内两曲线变化基本一致,因为此时间段内热流传递尚未受到到地雷的明显影响,之后中心温度慢慢高于边缘温度,随着时间的推移,两者差距越来越大,雷场表面的对比度就会越来越明显。从此曲线可以基本估算出要到达某温差所需要的加热时间。

3 结论

文章通过建模和仿真分析验证了该技术理论上的可行性,辐射功率密度只需要千瓦每平方米数量级,辐射时间为几分钟,便可使雷场显现良好的对比度。通过该模型的仿真和分析,我们还能看出, 若需在较小的时间内产生较好的对比度, 地雷的埋藏深度不能太深,应在厘米数量级。其次,不同的材料会对加热效果影响非常大,不仅与热传导率关系明显,而是受密度、热容和热传导率综合影响。进一步,金属雷和非金属雷很多电磁性质不同,对于体加热方法有所不同,但对于远红外辐射这种表面加热的方法其模型是一致。实际的雷场是非常复杂的,地雷和埋藏介质都不是均匀的,雷场内部也会埋藏有石头或空洞等其他异物,水分分布不同对雷场影响也非常大。雷场表面也不是平坦的,会有杂草、沙石等各种覆盖物,雷场表面对流换热等条件也不能全部忽略。因此,对于实际雷场应用该技术还需要更多细分的深入研究,即便如此,该技术对解决地雷探测这一难题又提供了新的方法,同时该方法在生产生活中也能找到新的应用。

摘要：针对被动红外探雷技术受雷场外环境影响大的弊端,提出了利用远红外作为辐射源加热雷场,增强雷场表面对比度的新方法。首先建立了红外辐射下雷场的热传导模型并进行了一组仿真,其中一个在1 000 W/m2的功率密度下加热3 min后,雷场有雷表面和周围表面温度相差1.134℃。很多红外相机完全能够捕捉该对比信息,紧接着分析了影响加热效果的因素。最后分析了该技术存在的问题和进一步要研究的方向。

关键词：红外探雷,远红外辐射,雷场模型

参考文献

[1] Mende H,Dej B,Khanna S.Microwave enhanced IR detection oflandmine using 915 MHz and 2 450 MHz.Defence R&D Canada,Technical Memorandum DRDC Ottawa TM 2004—226,2004:1—32

[2]王世林.远红外加热技术的发展与现状.甘肃轻纺科技,1997;2:32—34

[3] Thanh N T,Sahli H,Hao D N.Finite-difference methods and validityof a thermal model for landmine detection with soil property estima-tion.IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing,2007;(45):656—674

[4]胡汉平.热传导理论.合肥:中国科学技术大学出版社,2010:1—3

红外线辐射 篇7

1 目标的红外辐射及数字建模

1.1 红外光谱

红外线是电磁波谱的一个部分, 红外系统是用于红外辐射探测的仪器。红外通常指波长从0.75至1000μm的电磁波, 红外波段的短波端与可见光红光相邻, 长波端与微波相接。红外与电磁频谱的其他波段一样以光速传播, 遵守同样的反射、折射、衍射和偏振等定律。彼此差别只是波长、频率不同而已。

1.2 基本辐射定律

1.2.1普朗克热辐射定律

根据普朗克辐射定理, 凡是绝对温度大于零度的物体都能辐射电磁能, 物体的辐射强度与温度及表面的辐射能力有关, 辐射的光谱分布则与物体温度密切相关。普朗克定理可表示为:

1.3 材料的比辐射率

从基尔霍夫定律可得出结论:在给定温度下, 任何材料的比辐射率在数值上等于该温度时的吸收率。

根据能量守恒定律, 入射的辐射能等于吸收、反射、透过能量之和, 即:

对于不透辐射材料τ=, 0α=ε, 所以有

由于直接测量比辐射率比较困难, 可通过测量反射率来间接测量比辐射率。

1.4 目标和观察者之间倾角的计算

根据电磁波的传播原理, 传播中的电磁波的能量为:

如图1所示:当观察者与目标的距离为R, 目标宽为1l, 高为l2, 若图像某点的像素位置为 (i, j) , 图像的像素尺寸为 (m, n) 时, 则

2红外辐射的大气衰减

2.1大气中辐射衰减的物理基础

3红外图像生成

3.1图像生成

红外图像是利用红外热像仪接受来自目标和景物的红外辐射, 经过光电转换, 将不可见的辐射转变成可见的图像, 图像的各像素点的明暗 (亮度) 变化对应着目标和景物的辐射能量强弱的变化。

3.2图像仿真

用电脑生成楼房模型:在特定的比辐射率, 观察者距离目标100m, 在衰减情况下设定距离为2km。图2 (c) 中楼房的温度高于图 (a) 。 (a) (c) 是不考虑大气衰减时楼房的仿真图像, (b) (d) 是对应条件下经过2km水平路径的大气衰减后得到的图像。

4结语

本文针对远距离点目标探测仿真技术的研究, 主要有以下几个工作部分。

(1) 针对远距离目标探测而言, 大气衰减的效果是不容忽略的。本文通过计算红外辐射大气透过率, 在红外模型当中引入大气衰减的影响, 使结果更接近于真实情况。

(2) 考虑了观察者对目标视角, 使各点的像素有明显的过度, 从而仿真结果更为逼真。

(3) 通过软件系统的设计, 实现了不同温度, 波段, 距离等参数下目标探测的红外仿真图像生成。

参考文献

[1]孙兆林.MATLAB6.x图像处理[M].北京:清华大学出版社, 2002.

[2]陈衡.红外物理学[M].北京:国防工业出版社, 1995.

[3]彭群生.计算机真实感图形的算法基础[M].北京:科学出版社, 1999.

[4]刘滨, 周建勋, 张保民.动态红外景像模拟技术[J].红外技术, 1996, 3.

[5]孟彩霞, 王曙燕, 等.计算机软件基础[M].北京:机械工业出版社, 1997.

[6]Frederic A Rosell.Predicting thePerformance of Infrared StaringArrays.SPIE.1992, 1762:278.

红外遮障辐射温度的分析 篇8

国内外在红外遮障的工程设计、性能测试方面开展了大量的工作[1,2,3],但是对于其辐射特性以及遮蔽性能缺乏理论分析和计算机仿真。文中建立了红外遮障的物理模型,并基于对太阳和天空辐射、辐射换热、热传导、自然对流的分析,利用有限元进行了仿真,得出了多种因素对红外遮障系统最外表面的辐射温度的影响。该方法的计算结果可作为热像仪测量外表面温度和遮蔽效果预估的参考。

1 红外遮障中辐射传输过程

1.1 红外遮障辐射模型

假设目标被由隔热毯和伪装网组成的水平红外遮障所覆盖的,周围为地表和大气组成的环境。类似于对地面目标和海面温度的分析[4,5],在由目标、红外遮障和环境组成的整个系统中,热交换共包含四部分:太阳和天空辐射、辐射换热、热传导和对流换热,如图1所示。

设目标表面、隔热毯下表面、隔热毯上表面、伪装网下表面、伪装网上表面的发射率分别为ε1、ε2、ε3、ε4和ε5,反射率分别为ρ1、ρ2、ρ3、ρ4和ρ5,表面温度分别为T1、T2、T3、T4和T5,伪装网的透过率为τ,空气的温度为20℃,天空的温度为Ts、发射率为εs。

下面分别来考察太阳和天空辐射、辐射换热、热传导和自然对流。

1.2 太阳和天空辐射

设太阳和天空在某一个时间照射到伪装网上的辐射照度为Es。该辐射照度一部分被伪装网上表面吸收,一部分会透过伪装网,其余部分则被伪装网上表面反射。对于透过伪装网的这部分辐照度,会照射到隔热毯上表面上,又由于隔热毯上表面和伪装网下表面都存在有反射和吸收的特性,所以隔热毯上表面和伪装网下表面也都会吸收部分辐射。

经过无数次的反射与吸收,单位面积的伪装网上表面、下表面和隔热毯上表面所吸收的太阳和天空辐射通量值分别为如下所述。

伪装网上表面为

伪装网下表面为

隔热毯上表面为

1.3 辐射换热

在整个系统中,存在着目标与隔热毯、隔热毯与伪装网以及伪装网与天空之间的辐射换热。对于发射率为ε的灰体表面A,如外界入射的辐射照度为E,则由该表面出来的辐射出射度有两部分,即表面自身的辐射εMb和反射的入射辐射(1-ε)E,于是有效辐射出射度为

A表面失去的辐射通量应为有效辐射通量减去入射的辐射通量,即为

将式(4)代人式(5),并消去EA得

利用有效辐射出射度,可以求出两个灰体表面间的辐射换热。设A1和A2的有效辐射出射度分别为Me1和Me2,两个面之间的角系数分别为F1-2和F2-1,则达到平衡时两灰体表面间的辐射换热为

由此可知,A1所失去的辐射通量与A2所得到的辐射通量相等,即A1与A2之间的辐射换热可利用式(6)得

由式(7)和式(8)可解出

利用式(9),就可以分别求出目标与隔热毯之间、隔热毯与伪装网之间以及伪装网与天空之间的辐射换热。

目标与隔热毯以及隔热毯与伪装网之间的距离较近,远小于各自的尺寸,可将其均视为无限大平板。这时,由于从一个平板上发出的辐射完全落在另一块板上,因此有F1-2=1。若A1=A2=A,则由式(9)得目标与隔热毯之间的单位面积辐射换热为

类似地,隔热毯与伪装网之间的单位面积辐射换热为

由于与天空相比,伪装网的面积很小,因此可将其看成一个小面元,可得下式

这表明,伪装网上表面所发出的辐射全落在天空上。将上式代入式(9)并考虑到天空的面积A→∞,可得单位面积伪装网与天空之间的辐射换热为

1.4 热传导

在隔热毯和伪装网的内部存在着热传导,其微分方程的一般形式为

其中,δts为与时间相关的系数;ρ、Cp和k分别为材料密度、热容和热导率;Φ为内部热源单位时间、单位体积内发出的热量。这里,结合实际应用,设定Φ=0。

结合材料参数以及边界条件,利用式(14)可以得出隔热毯和伪装网内部的热传导以及温度分布。

1.5 自然对流

在红外遮障系统中,目标上表面、隔热毯、伪装网都是与空气直接接触的,均与空气之间存在着对流换热。对流换热的量值可以由Newton冷却公式给出

这里,Tw和T∞分别为固体壁和空气的温度;h为对流换热系数,可以利用边界层对流换热微分方程组来求解。

2 遮障辐射温度的仿真结果

从上面的分析可以看出,要研究红外遮障系统的表面辐射温度T5,就必须考察太阳和天空辐射、辐射换热、热传导与自然对流等各种因素的影响。

工程上通常利用太阳常数、大气透明度和大气质量来简单计算太阳辐射照度,但该方法计算结果精度较差,且不能考察经纬度变化带来的影响。这里,采用SBDART方法来计算到达地表的太阳辐照度[6]。该方法结合离散坐标辐射传输模块和LOWTRAN,并利用Mie散射理论来考察水滴和冰晶的光散射,可用于计算有无云层条件下到达大气层内任意高度和地表的太阳辐射。

而天空的辐照度由两部分构成,一是晴空状态下大气的辐射Esky,二是云层的辐射Ecl。通常假设大气在环境温度下为一灰体辐射体,其表观发射率与波长无关,则对于水平表面,可由Brunt公式得到[7]

其中,e为空气中的水蒸汽分压,单位为k Pa;Ta为平均气温。

云层的辐射可利用经验公式求解[7]

其中,c为云层覆盖程度;Tcl为云层基本温度;n为经验参数,低高云层是分别为0.2和0.04。

对于红外遮障系统与外界间的辐射换热、热传导与自然对流,利用基于热流耦合的一维模型来求解。

为了使隔热毯、伪装网能起到很好的隔热、伪装效果,假定目标为铁制成,其内部温度均匀点与其上表面距离为20 cm;隔热毯为尼龙,厚10 cm,覆盖在目标上,两者相距为30 cm;伪装网的材料选定为聚甲基丙烯酸甲酯—PMMA,厚10 cm,它与隔热毯的距离为50 cm,靠支撑物的支撑覆盖的。这一假定与目标覆盖伪装网时的实际情况基本一致。

沿图1中y的方向建立一维模型,各模拟区间的大小以及所设定的材料特征参数与之一一对应,同时考察了边界上的太阳辐射和自然对流以及计算域中的热传导和辐射换热,其中太阳辐射利用SBDART的计算结果。

在分析过程中,设定的一些初始参数的大小值:除了考察红外遮障随太阳辐射来的变化外,均设定时间为中午12:00,对应的太阳辐射照度为Es=1 084.6 W m2;目标表面的温度T1=313.5 K、ε1=0.4;隔热毯下表面ε2=0.4;隔热毯上表面ε3=0.3、ρ3=0.5;伪装网下表面ε4=0.5、ρ4=0.3;伪装网上表面ε5=0.4、τ=0.5。

2.1 太阳和天空辐射对遮障辐射温度的影响

在固定的地点,不同时间或不同气候条件下,太阳辐射量都会发生变化。图2就是上述经纬度的一天中每个整点,计算得到的太阳和天空辐射量对伪装网表面温度T5大小的影响。

可以看出,在夜晚由于对应的太阳辐射接近于零,而仅剩余天空的辐射,这时伪装网表面的辐射温度低于目标表面温度;随着太阳和天空辐射量增加,T5也跟着变大。这是因为太阳和天空辐射不仅对伪装网表面直接加热,而且影响着整个系统内部的热交换过程,所以它的变化对T5的影响较大。

这一结果表明,在使用红外遮障时,要想达到理想的伪装效果,必须考虑气象条件。

2.2 目标温度对遮障辐射温度的影响

改变目标的温度T1,通过仿真得到伪装网表面温度T5的变化如图3所示。

从图中可以看出,目标温度变大时,T5也有增加,但变化的幅度很小,基本保持在317.1 K左右。这可能是由于隔热毯的隔热效果较好,阻挡了目标的红外辐射透过隔热毯。

在计算时,前面假定红外遮障完全遮挡住目标,但如果红外遮障下面是地面背景,图3中的计算结果仍具有参考价值。这一结果表明,由于红外遮障的作用,目标和背景在探测器中表现出的温差大幅下降,这表明红外遮障对目标起到了很好的保护作用。

2.3 材料参数对遮蔽性能的影响

仿真结果表明,T5随着伪装网上表面的发射率ε5的变大而减小,随着下表面的发射率的变大而变大,但下表面发射率带来的影响较小。这表明,伪装网上表面的温度,不仅受太阳辐射和伪装网上表面与空气之间的辐射换热、对流换热的影响,还受伪装网下面的隔热毯的影响。

同时,增大隔热毯上、下表面的发射率,均发现伪装网上表面的温度增大,但是温度变化的范围均较小,T5基本保持在317.1 K左右。这可能是与所设的目标温度过低有关。通过增大目标的温度,发现在改变隔热毯下表面的发射率时,伪装网表面的温度变化范围增大。

上述结果表明,利用对伪装网和隔热毯上、下表面发射率的控制和优化,不仅可以在红外波段构建出迷彩图案,改变或阻断目标红外辐射的传播,而且结合一个高温热源,可以构建红外假目标。

3 结论

结合对红外遮障系统中的辐射传输模型中涉及太阳和天空辐射、辐射换热、热传导以及自然对流的分析,通过仿真计算,分析了太阳辐射量、目标温度、伪装网及隔热毯物理参数变化对伪装网上表面辐射温度的影响。结果表明,伪装网上表面辐射温度随着太阳和天空辐射量、隔热毯上表面的发射率的变大而增大,且温度变化较快;而随着目标温度、伪装网下表面的发射率、隔热毯下表面发射率的变大而增大,但温度变化较慢,几乎保持在317.1 K左右。值得特别强调的是,该辐射温度随着伪装网上表面的发射率的变大而减小。

文中所建立的红外遮障辐射模型、分析方法和结果对于红外遮障遮蔽效果的分析具有参考价值。

摘要：红外遮障是地面目标重要的红外伪装器材,它通常由隔热毯和伪装网两部分组成。建立了红外遮障辐射传输过程的物理模型,对所涉及太阳和天空辐射、辐射换热、热传导、自然对流等进行了分析;利用有限元方法对该过程进行了仿真分析计算,得出红外遮障系统最外表面的辐射温度值,并考察了目标温度以及隔热毯、伪装网材料参数对该温度值的影响。所建立模型以及所得结果可以为红外遮障的遮蔽效果分析和相关工程应用提供参考。

关键词：红外遮障,仿真模型,最外表温度,参数分析

参考文献

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[4]杨德贵,黎湘.基于统一模型的典型地表红外辐射特性对比研究[J].红外与毫米波学报,2001,20(4):263-266.

[5]杨尧,吴振森,姚连兴.从红外辐照热平衡方程求解海面温度[J].红外与毫米波学报,2003,22(5):357-360.

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高温红外辐射釉料的应用研究 篇9

大型连续炉的加热件——辐射管多采用耐热合金铸造成形。在高温、高碳情形下,合金基材中的铬易于与氧形成氧化铬,更易于与活性碳原子形成碳化铬,使基体变脆,耐热性能降低,使用寿命缩短;另外U型结构管两端温度差所产生的热应力,还经常导致辐射管在加热中扭曲、变形加大;燃气辐射管还受到H2S、SO2等的腐蚀,其工作条件恶劣,寿命短。

连续退火线、拉伸线加热炉的最高炉温为950℃,均采用U型燃汽辐射管加热。辐射管最高温度1 050～1 100℃,辐射管材质为Cr25Ni45W5,价格昂贵,由于变形损坏必须更换的成本占生产成本相当大的比例。另外更换辐射管需要停炉,不仅要多消耗能源,影响生产,还将对产品质量造成不良的影响。因此,延长辐射管寿命是一项极为重要的研究课题。

红外辐射釉料是一种新型的节能涂层材料,它综合了红外涂料与搪瓷材料的优良性能,不仅热发射率较高、显著提高辐射加热效率、节能降耗,而且耐酸或碱腐蚀、抗渗碳、化学与热稳定性好、机械强度高,能显著地改善加热器件的耐高温性能,提高其热疲劳抗力、以及抗腐蚀、抗氧化和抗渗碳能力,可有效延长加热器件的工作寿命,因而日益引起了人们的高度重视。

1 试验

1.1 半工业性试验

在某企业2号线中的4根变形不大的旧辐射管上,按工艺流程进行了高温红外辐射釉料涂层的涂覆。运转一年后,将涂覆釉料管和未涂覆釉料管进行了比较,涂釉料的4根辐射管没有发现任何损坏、大的变形和燃烧产物堆积,其完全釉化了的表面釉层光亮致密,未涂釉的辐射管却扭曲、变形大,需更换。再过一年,4根涂了釉料的辐射管变形仍较小,其表面的釉质层仍完整无缺,并有光泽,见图1。

半工业性试验表明,高温红外辐射釉料涂层在高温下与耐热合金基体粘结牢固,抗腐蚀、无剥落、耐急冷急热性能好,机械强度高,使用寿命长。

1.2 工业性试验

(1)在某企业1号线加热炉的37根辐射管上进行了釉料的工业性试验,试用一年并跟踪考察,与涂釉管同炉的未涂釉管已有15根被更新,而37根涂釉管却仍在运转之中,由此可见,辐射管涂覆釉料后其寿命明显提高。

(2)又在4号线的辐射管上也进行了釉料的工业性试验,上釉料前后均对炉子进行了热平衡测试,结果见表1、表2。由此可见,在温度700～800℃的干燥炉的辐射管上涂覆釉料后,炉子的能耗显著降低;涂覆前热效率为43.89%,涂覆后热效率为47.19%,热效率提高了3.3%。

注:表1和表2中的ΔQ=|Q-ΣQi|

2 应用效果

经工业性试验考核后,在8个机组的全部辐射管上喷涂了红外辐射釉料,使用一年后,取得了显著的节能降耗效果。

2.1 节能

根据生产与能源月报,对1号线与3号线(煤气单独计量)辐射管涂釉料前后的煤气消耗进行了统计对比,结果如表3所示:辐射管涂覆釉料以后,无取向钢和取向钢分别节约煤气量为5 m3/t和14 m3/t。

2.2 节材

涂釉料后,辐射管变形减少、寿命提高,年更换量减少。表4、表5分别为悬浮式与支撑式结构辐射管涂釉前后的年更换量对照。辐管涂釉后,悬浮式结构辐射管年更换量减少了84根,支撑式辐射管年更换量减少了68根。辐射管年更换减少的总直接效益达百万元。

2.3 温度均匀性改善

对采用釉料的5号线干燥段辐射管工作表面温度进行了测试,如图2所示,测试结果见表6。在同等工艺条件下,采用釉料前,辐射管工作表面温度最大相差133℃,而采用釉料后减小到79℃,即温度均匀性改善了41%;温度均匀是保证产品质量的关键条件,因此,温度均匀性的改善必然有利于产品质量的提高;同时,由于辐射管各部位的温差减小,减小了热应力,减小了辐射管的变形和破损,其所带来的效益显著。

4 节能节材原理分析

工业炉中热能的传递主要通过传导、对流和辐射这三种方式,中高温下热传递以辐射传热为主,因此,提高加热器的辐射强度对强化辐射传热来说是十分必要的, 同时选用适当的高辐射率红外釉料涂层,改变辐射管表面的辐射波谱,使其辐射波谱与被加热对象的吸收波谱相匹配,产生匹配共振效应,提高热能的吸收利用率。钢铁的吸收波谱是连续波谱,没有选择性吸收峰,随着温度的升高其能谱峰值波长位置向短波偏移,本课题研制的高温红外釉料高温下的辐射波谱与一般钢铁的吸收波谱比较匹配,所以,经涂釉层后的辐射管具有高发射率,强化了辐射传热,改变了辐射管表面的辐射波谱,其辐射波谱与钢板的吸收波谱相匹配,便于钢板吸热,减少了向炉衬、环境的散热,提高了加热效率,达到了节能目的。

辐射管表面涂敷高辐射率红外釉料后,一方面,由于提高了辐射系数,相对降低了其表面热负荷,且使各部位的温差减小,因此,减小了辐射管的热变形,提高了其寿命;另一方面釉料涂层的致密性高,且在高温下具有裂纹自愈性,具有很好的抗高温氧化、抗腐蚀、抗渗碳作用,也极大提高了其使用寿命。

5 结论

(1)红外辐射釉料提高了辐射管的辐射加热能力,提高了热效率,节约能源。

(2)红外辐射釉料涂敷在辐射管上具有很好的均热效果,能减小辐射管变形,提高了其使用寿命。

(3)釉料的工艺成熟,综合性能良好,可广泛用于各种加热干燥设备中,具有一定的推广价值。

参考文献

(1)周建初.电阻炉的高效节能技术改造(C).第三届全国红外加热技术展讨会论文,1990年8月.

(2)朱小平.武钢技术(J).2004,(6):22-25.