远红外辐射场优化与匹配度计算的研究毕业论文.doc

《远红外辐射场优化与匹配度计算的研究毕业论文.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、哈尔滨理工大学学士学位论文远红外辐射场优化与匹配度计算的研究毕业论文目录摘要IAbstractII第1章绪论61.1课题背景与机理61.2背景61.3机理61.4设计思路7第2章辐射场优化82.1模型假设82.2辐照度的数学推导92.3直照度的数学推导102.4反射辐射照度的数学推导172.5总辐射照度的计算192.6辐射场的优化设计及结果分析192.6.1辐射场的优化设计算法192.6.2辐射场的优化结果分析20第3章匹配度优化303.1匹配度的图表处理303.1.1最佳匹配吸收原理303.1.2相

2、对匹配度的求解顺序和方法303.2匹配度的优化设计31第4章烘干炉设计案例分析344.1烘干对象及特性344.1.1烘干对象及生产指标344.1.2烘烤生产率344.1.3工艺流程及技术要求344.2烘干炉结构设计概述34-II-哈尔滨理工大学学士学位论文4.2.1炉型设计354.2.2辐射涂料的选取354.2.3反射罩的选取354.2.4辐射加热装置及辐射器的组合与工艺布置354.2.5接线的设计354.2.6接线管选取354.2.7炉内衬板选择364.3炉体尺寸设计364.4远红外参数374.4.

3、1温度的确定与辐射管的选择374.4.2被加热物的最佳烘干温度374.4.3距离系数与射角系数和匀度系数374.5辐射单支功率、支数及其布置的确定384.6烘干炉其他设计384.6.1辐射加热装置及辐射器的组合与工艺布置384.6.2热电偶布置与通风控制384.6.3炉体保温与炉温控制38第5章程序设计405.1优化温度场程序设计405.1.1算法流程图405.1.2积分算法分析415.1.3辐射场优化原程序445.2匹配吸收程序设计585.2.1匹配吸收原程序58结论62致谢63参考文献64附录A英

4、文原文65附录B英文翻译80千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行-II-哈尔滨理工大学学士学位论文第1章绪论1.1课题背景与机理1.2背景众所周知，远红外线是一种不可见的射线，在电磁波谱中占有很宽的波段，介于可见光和微波之间，波长范围在0.75～1000μm之间。人们习惯把红外线分段为近红外线和远红外线两部分，波长在2.5μm以上的被称为远红外线[2]。从50年代开始至今，应用远红外加热技术

5、发展迅速。50年代美国用红外灯、石英灯烘干福特汽车的油漆，60年代苏联大力展开了红外加热的研究和应用。70年代日本展开了红外加热技术的研究，并提出了远红外“匹配吸收加热的干燥理论”[2]。在我国，60年代也进行了红外烤灯和碳化硅陶瓷远红外线的研究和应用工作。80年代初进行了直热式远红外电阻带加热器的应用研究工作。80年代末90年代初，一些单位进行石英管加热的红外研究和应用，并称之为“高红外”加热技术。90年代中，引进了美国远红外定向强辐射加热技术，其辐射率更高，辐射器表面温度也高。天津大学对此作了专门

6、的应用研究工作。现今，我国汽车行业对汽车油漆烘干的质量越来越重视，油漆质量不仅影响汽车的外观，更重要的是影响到汽车的使用寿命，因此，世界各国对此都在下大力气进行研究，汽车油漆烘干的质量不仅代表一个厂家的汽车质量，同时也代表着一个国家的技术水平，因此对油漆烘干的红外加热元件的要求，也越来越严，越来越高[2]。1.3机理近年来，许多专家对远红外在汽车油漆烘干过程中的烘干机理作了大量的专题研究，其机理大致归纳为两个阶段：1.扩散阶段：即辐射透入涂层，使漆膜溶剂蒸发；2.-83-哈尔滨理工大学学士学位论文动力

7、阶段：辐射作用于化学键。发生化学反应，使漆膜固化，其固化速度制约干燥周期，根据化学反应速度的化学动力学规律，漆膜温度升高10℃，可提高固化速度1～3倍，反之如采用中、低温辐射加热器，达不到快速固化温度，低温辐射将是无效的，干燥周期必然增加，因此，随着远红外辐射加热研究的进展，远红外辐射加热装置也不断地得到了改进和提高，辐射器本身热源的温度从初始的400℃左右，发展到近年的1300℃左右，辐射装置的表面温度则从200℃左右到现今的1000℃左右。而辐射能是随着“T”的4次方递增的，因此辐射装置的表面温度

8、愈高，其辐射能量也愈强[3]。一般地，同一物体对不同波长的光的吸收能力是不同的，当辐射源辐射的波长所对应的被加热物体吸收比较大时，被加热物体就能吸收较多的能量，从而改变和加强其内部分子的热运动，达到升温加热的作用。这种升温加热，由光谱学上分析可知，物质的分子在吸收光子后，可使光子的能量完全转变成为分子的振动、转动的能量；而当物质分子吸收了红外辐射能后，也可是分子的振动、转动的能量发生改变。也由于电子的运动和分子的振动是处在极高的速度下，这种运动不断地使晶