Hvernig hefur yfirborðsgrófleiki hitaplötu áhrif á geislunarhitaflutning við háan hita?

Yfir 300 gráður flytur hitaplata mikið magn af orku, ekki með snertingu heldur með ósýnilegri innrauðri geislun. Stjórnhnappurinn fyrir hversu vel hann geislar er hvort yfirborð plötunnar sé bjart og fágað eða dauft og gróft. Þetta er sérstaklega mikilvægt í lofttæmiskerfum, snertilausri upphitun og háhitaaðgerðum þar sem loftræsting er takmörkuð.

Geislun sem aðalháttur varmaflutnings
Við hærra hitastig er varmageislun ríkjandi fyrirkomulag heildarvarmaflutnings. Í þessum aðferðum er frammistaða geislunarhitaflutningshitunarplatna minna ákvörðuð af lausu efniseiginleikum yfirborðsins og meira ákvörðuð af samspili yfirborðsins við innrauða bylgjulengd.

Geislunarvirkni er magngreind með losun, sem er mælikvarði á hversu skilvirkt yfirborð geislar varmaorku miðað við ákjósanlegan svarthluta.

Geislunaráhrif: Fáður á móti grófum yfirborðum
Slétt málmyfirborð endurkastar innrauðri orku eins og spegill. Megnið af innfallsgeisluninni endurkastast, ekki frásogast eða gefa frá sér. Þannig helst losunin frekar lág.

Á hinn bóginn, hrjúft yfirborð kynnir ör-kvarðahol og ófullkomleika. Þessir eiginleikar takmarka geislunina með endurteknum innri endurkastum og auka skilvirkni frásogs og endur-geislunar.

Í raun:

Losunargeta fágaðrar álplötu getur verið allt að ~0.05 .

Venjulega eru oxaðir eða létt grófir álfletir á bilinu 0,2-0,3

Mjög gróft yfirborð, eins og gróft-sprengt yfirborð, getur aukið skilvirka losun til muna

Það sem lítur glansandi út fyrir augað er líka glansandi fyrir innrauða geislun og það sem lítur dauft út geislar líka vel. Rjúft yfirborð getur oft um það bil fjórfaldað geislunarvarmaflutning samanborið við fágað jafngildi við sömu aðstæður.

Geislun sem varmahönnunarfæribreyta
Oft er losunin kölluð hitalitur yfirborðs. Það er mælikvarði á þátttöku efnis í geislunarskiptum, ekki sjónlitur.

Nokkur atriði sem þarf að hafa í huga:

Geislun háð hitastigi og bylgjulengd

Yfirborðsoxun getur breytt geislunarvirkni verulega með tímanum

Mæld losun er ekki háð grófleikaeiginleikum eins og Ra og þarf sérstakan búnað.

Fyrir háhitakerfi er losun jafn mikilvæg og leiðni þegar kemur að heildarhitunarhegðun.

Áhrif yfirborðsmeðferða og húðunar
Geislunarhegðunin getur ráðist af yfirborðshúðunum óháð frágangi undirliggjandi undirlags.

PTFE húðun hefur venjulega losun í stærðargráðunni ~0,9.

Keramik húðun nær venjulega 0,8

Gildin eru nokkuð samræmd fyrir mismunandi grunnmálmáferð

Þegar um er að ræða húðaða hitaplötu getur ástand lagsins í raun sigrast á áhrifum grófleika undirlagsins.

En fyrir berar málmplötur er vélræn yfirborðsmeðferð áfram grundvallarleið til að stilla geislunarafköst.

Áhrif á hitunarnýtni og ferlihönnun
Hærri losun eykur strax orkuflutningsskilvirkni í lofttæmiofnum, innrauðum hitakerfum og -snertilausum hitauppstreymi. Grófara yfirborð mun leiða til aukinnar geislunartengingar við álagið, sem leiðir til hraðari hitunarhraða.

En það kunna að vera-viðskipti eins og:

Aukið næmi fyrir oxun við hækkað hitastig

Sveiflumöguleiki losunar með langan endingartíma

Lægra endurkast í forritum sem fela í sér stýrða geislavörn

Samantekt
Yfirborðsgrófstýring veitir einfalda óvirka leið til að stilla hegðun geislunarvarmaflutnings í hitaplötum, sérstaklega við háan hita þegar geislun ræður ríkjum. Rjúft yfirborð eykur losun og eykur skilvirkni orkuflutnings. Fægðir yfirborð endurspegla lægri geislun.

Sérhver yfirborð hefur sinn eigin hitauppstreymi, fall af losunargetu þess, og þetta verður lykilhönnunarstöng í háhitavarmaverkfræðikerfum.