【文章內(nèi)容簡介】 =80mm,BC=350mm,CD=280mm,AD=320mm,ED桿的擺動范圍為15o。EF板的長度為8000mm，厚度為20mm，ED長度為420mm。烘爐類型為箱式烘爐，一端有門，受熱車體沿著一定的坡度固定在EF的鐵板上，關(guān)上爐門進行烘干。 遠(yuǎn)紅外參數(shù) 溫度的確定與輻射管的選擇由優(yōu)化程序得最佳輻射溫度為=419K采用石英管作為輻射管，當(dāng)輻射溫度較高時，紅外涂料可以不予考慮。 被加熱物的最佳烘干溫度由《遠(yuǎn)紅外輻射加熱技術(shù)》表217查知二甲苯的最佳加熱溫度為150—170 C，選取=170 C。 距離系數(shù)與射角系數(shù)和勻度系數(shù)由于輻射距離為500mm，相臨輻射管間距為360mm,由《遠(yuǎn)紅外輻射加熱技術(shù)》表219，取距離系數(shù)=將90186。受照面分成6等份，則由于強輻射要求有較為均勻的溫度場，爐內(nèi)輻照度近似均勻一致。滿度系數(shù)一般取經(jīng)驗公式取 ～1之間。 輻射單支功率、支數(shù)及其布置的確定根據(jù)輻射管在爐膛不同高度上達(dá)到200C， w/cm2。布置168支輻射管，3支輻射管選為一組，共分56組，輻射器單只功率、型號取為一致，管徑均取18mm，管長均為1000mm。其中：d——輻射管外徑，㎝——輻射管有效長度，㎝ 選取輻射管的管徑d均為18mm,管長均為1000mm，有效長度為1000mm.kw 烘干爐其他設(shè)計 輻射加熱裝置及輻射器的組合與工藝布置輻射加熱裝置有石英遠(yuǎn)紅外輻射器和不銹鋼反射罩組成。如果加熱爐工件表面的輻照強度處處相等，則加熱質(zhì)量不難保證，根據(jù)輻照度的均勻性主要決定于爐內(nèi)輻射器的組合方式和工藝。 熱電偶布置與通風(fēng)控制為了實現(xiàn)溫度的均勻性，熱電偶作了兩種不同的測溫。其一是爐膛空間的溫度（左右各兩支），其二是輻射。對于烘干爐，當(dāng)可燃?xì)怏w集中揮發(fā)時，必須迅速用風(fēng)機抽出氣體以保證安全，抽出氣體進入催化燃燒裝置，從催化裝置出來的氣體在大于爐膛，以減少能量損失。 爐體保溫與爐溫控制遠(yuǎn)紅外線輻射加熱雖以輻射加熱為主，但對爐的保溫隔熱也很重要。有些烘爐的溫度可以達(dá)到50~60度以上，這樣經(jīng)爐殼散失的熱量將占總功率的以上。為提高加熱效率，盡量減少爐體熱損失設(shè)計應(yīng)考慮的以下幾點：1. 按定向集中的原則設(shè)計，盡量避免由爐內(nèi)壁向外散熱；2. 加強爐壁的反射；3. 提高爐墻的熱阻，減輕爐墻的自重，采用高溫絕熱材料保溫，主要原因是價格便宜，重量輕；4. 加強爐體的封閉，防止不必要的輻射損失和對流損失；5. 烘干爐的鐵板外殼導(dǎo)熱快，散熱好，因降低烘干爐外表面的溫度；6. 盡量減少爐體尺寸和總重，以減少自身蓄熱和散熱面積。一般烘干爐都是控制爐溫以代表工件的溫度，而遠(yuǎn)紅外線輻射則應(yīng)控制輻射器溫度，用熱電偶測出爐膛各處的溫度。用可控硅自動控制溫度。第5章 程序設(shè)計 優(yōu)化溫度場程序設(shè)計 算法流程圖圖51 輻射照度優(yōu)化算法圖 積分算法分析對于不易直接用積分公式計算的原函數(shù)，通常用復(fù)合梯形求積公式或復(fù)合拋物線求積公式等方法，但這些方法精度不高，收斂的速度緩慢。為了提高收斂速度，減少計算量，人們尋求其他方法。Romberg方法也稱為逐次分半加速法。它是在梯形公式、辛卜生公式和柯特斯公式之間的關(guān)系的基礎(chǔ)上，構(gòu)造出一種加速計算積分的方法。作為一種外推算法, 它在不增加計算量的前提下提高了誤差的精度。在等距基點的情況下，用計算機計算積分值通常都采用把區(qū)間逐次分半的方法進行。這樣，前一次分割得到的函數(shù)值在分半以后仍可被利用,且易于編程 。推導(dǎo)和證明略去,以下是一些對理解Romberg算法很關(guān)鍵的信息，對區(qū)間[a， b]，令構(gòu)造梯形值序列{ }。把區(qū)間二等分，每個小區(qū)間長度為，于是把區(qū)間四(22)等分，每個小區(qū)間長度為，于是把[a，b]2k等分，分點每個小區(qū)間長度為由歸納法可得下圖的第一個公式。圖52 Romberg積分序列圖應(yīng)用中,算到Rn級別即可(7階的精度), 精度再高則會與累計誤差相沖突下面舉一個例,代碼運行一下：取e=,用龍貝格方法計算積分 ：解按上述五步計算，此處由梯形公式得計算 用變步長梯形公式得由加速公式得求出進而求得計算進而求得把區(qū)間再二分，重復(fù)上述步驟算得由于 |R1R2|=,計算可停止，取R2= 輻射場優(yōu)化原程序includeincludedefine epsilon define Maxrept 10//控制循環(huán)次數(shù)//直照度積分函數(shù)//直照度積分函數(shù)形參中心角，測試點坐標(biāo) z2,輻射管中心 z坐標(biāo)z0Double function(double a,double z2_1,double z0_1,double y0_1,double x2){double t1=0,t2=0,d,f=0,f1=0,f2=0。//c1為輻射管中心線到測試屏的距離，R為輻射管管徑，L為輻射管半長，Lb1為定向輻射強度double c1=500y0_1,R=9,L=500,Lb1=。t1=c1R*cos(a)。//t2=z2_1z0_1R*sin(a)。d=sqrt(t1*t1+t2*t2)。//f1為直照度積分函數(shù)含x部分對x在L到L積分后的結(jié)果f1=(atan((Lx2)/d)+atan((L+x2)/d)+(Lx2)*d/(d*d+(Lx2)*(Lx2))+(L+x2)*d/(d*d+(L+x2)*(L+x2)))/(d*d*d)。//f2為直照度積分函數(shù)不含x的部分f2=R*Lb1*(c1*cos(a)+(z2_1z0_1)*sin(a)R)*(c1R*cos(a))。//f2〈0，說明輻射管在那一部分不可見if(f20) f2=0。f=f1*f2。//cout **/f/**fendl。return(f)。} //積分通用模塊//參數(shù)為積分上下限，測試屏上點的z坐標(biāo)，輻射管中心線的z坐標(biāo)，y坐標(biāo)，測試屏上點的x坐標(biāo)double romberg(double aa,double bb,double z2,double z0,double yo,double x2){//m控制迭代次數(shù),n控制梯形積分的分點數(shù) n=2^mint m,n。int i,k。 double h。double s,q。q=0。double ep。//精度要求double *y=new double[10]。//一維數(shù)組//每次計算依次存儲romberg積分計算表的每行元素，以供計算下一行，算完后更新double p。//p總是指示待計算元素的前一個元素//迭代初值h=bbaa。y[0]=h*(function(aa,z2,z0,yo,x2)+function(bb,z2,z0,yo,x2))/。m=1。n=1。ep=epsilon+。//迭代計算while((ep=epsilon)amp。amp。(mMaxrept)){//復(fù)化梯形積分求T2n（romberg計算表中的第一列）， n初值為1p=。for(i=0。in。i++)//求Hn{double x1。x1=aa+(i+)*h。p=p+function(x1,z2,z0,yo,x2)。}p=(y[0]+h*p)/。//求m行元素，根據(jù)romberg計算本行的前一個元素，由p指示s=。for(k=1。k=m。k++){s=。q=(s*py[k1])/3。y[k1]=p。p=q。}ep=fabs(qy[m1])。m=m+1。y[m1]=q。n=n+n。h=h/。}//coutaa aabb bbendl。//coutqendl。return(q)。}////反照度include includedefine epsilon define Maxrept 10//參數(shù)依次為反射罩上的點的坐標(biāo)x,y,z測試點坐標(biāo)z2,輻射管中心線坐標(biāo)z0,y0,測試點坐標(biāo)x2double reflection2(double x,double y,double z,double z2,double z0,double y0,double x2){double m1,m2,n1,n2,p1,p2。double t1=0,t2=0,t3,t4,t。double m,n,p,y2=500,Ezl=0。m1=xx2。n1=yy2。p1=zz2。t3=50*50+(z0z)*(z0z)。t4=50*(y2y)+(z0z)*(z2z)。//coutt4 t4endl。double zz。zz=(100y2)*(z2z)/(y2y)+z2。//判斷反射點不在拋物柱面外側(cè)或不與拋物柱面相交if((zz=z0100)amp。amp。(zz=z0+100)){t=2*t4/t3。m2=0。n2=50*t。p2=(z0z)*t。//入射線方向向量m=m1+m2。n=n1+n2。p=p1+p2。 //判斷反射點不在拋物柱面的對稱線上 if(p!=0)//cout****endl。 { double K,x1,y1,z1=0。 //用matlab符號求解入射線與輻射管的交點 double b1,a1,a2,a3,a4,a,b。 b1=2*n*y*p+2*n*y0*p+2*n*n*z+2*p*p*z0。 a1=81*p*p*p*p+81*n*n*p*pp*p*p*p*y*yp*p*p*p*y0*y0。 a2=2*n*y0*p*p*p*z02*n*y*p*p*p*z0n*n*p*p*z0*z02*p*p*p*n*z*y0+2*p*p*p*p*y*y0。 a3=2*p*p*p*n*z*yp*p*n*n*z*z+2*n*n*z*p*p*z0。 a4=a1+a2+a3。 //入射線與z=z0面的交點的x坐標(biāo) double x_1=m*(z0z)/p+x。 //if((x_1500)||(x_1500))coutx_1x_1endl。 //判斷假想的入射線向量與圓柱面有兩個交點 if(a40) { a=sqrt(a4)。 //cout/*/*/*/ aendl。 if(zz0) { b=b1+a。 //判斷p和n是否同時為零 if(p*p+n*n==0)cout?***?p*p+n*nendl。 //輻射點z坐標(biāo) z1=(p*p+n*n)*b。 //判斷與圓柱面的交點是存在的 if((z1z0+9)||(z1z09))coutz1 z1endl。 K=(z1z)/p。 //輻射點x,y坐標(biāo) y1=n*K+y。 x1=m*K+x。 //判斷入射線是否與輻射管相交 if((x1500)amp。amp。(x1500)) { double d1,d2,Lb1=。 //點p與點p2的距離 d1=sqrt((xx2)*(xx2)+(yy2)*(yy2)+(zz2)*(zz2))。 //點p與點p1的距離 d2=(xx1)*(xx1)+(yy1)*(yy1)+(zz1)*(zz1)。 double tt=50*(y2y)+(z0z)*(z2z)。 //反照度計算 Ezl=Lb1*fabs(tt)/(d1*d2*sqrt(t3))。 //coutEzl Ezlendl。 } } if(zz0) { b=b1a。 //輻射點z坐標(biāo) z1=(p*p+n*n)*b。 K=(z1z)/p。 //輻射點x,y坐標(biāo) y1=n*K+y。 x1=m*K+x。 //判斷入射線是否與輻射管相交 if((x1500)amp。amp。(x1500)) { double tt,d1,d2,Lb1=。 //點p與點p2的距離 d1=sqrt((xx2)*(xx2)+(yy2)*(yy2)+(zz2)*(zz2))。 //點p與點p1的距離 d2=(xx1)*(xx1)+(yy1)*(yy1)+(zz1)*(zz1)。 tt=50*(y2y)+(z0z)*(z2z)。 //反照度計算 Ezl=Lb1*fabs(tt)/(d1*d2*sqrt(t3))。 //coutEzl Ezlendl。 //coutz z z0 z0endl。 } }//cout****** a *** z0 ** z09 /// z1 ** z0+9endl。 ret