【正文】 view(0,0) subplot(2,2,2) co。測試面上 能量 (W/(m^2))39。)。 ylabel(39。測試面的 X 方向（ m） 39。)。 subplot(2,2,1) surf(xaa,zaa,Edda) axis([ 1 1 0 ]) title(39。 Edda=Edd(mm:nn,:)。 xaa=xa(mm:nn,:)。 mm=min(I)。 end end Edd=reshape(Ed,(zszx)/bc+1,(xsxx)/bc+1)。 Ed(i)=sum((((y1.*cos(p)+z1.*sin(p)).*(y1.*cos(k)+z1.*sin(k))).*M*r**LL/pi)./d.^4)。 z1=zz0sin(p).*r。 %輸入測試面該點法向向量與 y 軸的夾角 p=(a0a1)::(a0+a1)。 哈 爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 29 a1=acos(r/sqrt((zz0)^2+(yy0)^2))。 y=(R+)sqrt(R^2z^2)。 for i=1:((xsxx)/bc+1)*((zszx)/bc+1) x=xa(i)。%拋物線的開口 h=。%輸入測試面上的循環(huán)步長 [xa,za]=meshgrid(xx:bc:xs,zx:bc:zs)。 zx=1。 xx=1。 %輸入熱源柱體的圓心坐標(biāo) L=。 %輸入測試屏與 XOZ 平面的距離 M=*7^4。 %輸入熱源柱體 的半徑 LL=。 y0=。max39。39。426K39。 nn=[,]。 n=[EEmax,EEmax]。 EEmax=EE(x)。 for i=1:401 if(EE(i)==zd) x=i。)。 ylabel(39?？酒岜砻鏈囟?T(K)39。)。) title(39。,T,EE,39。 plot(T,E,39。 end E(j)=E(j)/(*(T(j)/100)^4)。 EQ=sum(EQ1.*(*10^(6)))。 for i=1:46 lmx=x(i):*10^6:x(i+1)。 for j=1:401 T(j)=300+1*(j1)。%吸收率 K(%) c1=*10^(16)。 x=xx.*10^(6)。 最優(yōu)匹配度曲線程序 xx=[, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , 10, , 11, , , , , , , , , , , , , ]。 grid on 。Ebλ(W/m^3)39。)。 xlabel(39。普朗克定律 39。 end %繪制普朗克定律曲線圖 axis([0 10 0 max(Eblambda(:))])。b39。% 普朗克定律 end Eblambda(i,1) = 0。%光譜輻射力的波長 j=j+1。%光譜輻射溫度 j = 0。%第一輻射常量 c2 = *10^(2)。 grid on 黑體光譜輻射程序 sigma = *10^(8)。吸收率 K(%)39。)。 xlabel(39。二甲苯的吸收光譜 曲線 39。)。 plot(x,y,39。 y =[8, 6, 70, 60, 70, 7, 12, 4, 0, 9, 2, 7, 2, 10, 57, 20, 30, 70, 60, 70, 30, 40, 10, 5, 24, 8, 20, 9, 28, 10, 39, 10, 13, 5, 22, 10, 28, 5, 10, 50, 30, 85, 51, 79, 50, 74, 30]。 哈 爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 26 第 4章 程序部分 光譜曲線程序： 說明：以下程序均在 下編制 .M 文件生成。由于輻射器不是單一的點光源，為了獲得較多的平行光，應(yīng)將熱管的中心由焦點向內(nèi)移 ，由于輻射器的溫度為 426K，宜用表面光潔的鋁板，其表面越光潔，反射率越高。用位式控制儀控制溫度 反射裝置設(shè)計 為了獲得管狀熱管的輻射線，采用拋物面型的反射罩。 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） 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； （ 5） 盡量減少爐體尺寸和總重， 以減少自身蓄熱和散熱面積。 爐體保溫 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。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(jìn)入催化燃燒裝置，從催化裝置出來的氣體再送入爐膛，以減少能量損失。 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。 各個輻射管的表面負(fù)荷 根據(jù)輻射管在爐膛不同高度上的達(dá)到 3270C，查圖 213，由曲線 1 得出表面負(fù)荷為 輻射管的單支功率 KWPP 總1 ??? 總支數(shù)和總功率的驗算 52=150（ kw） 烘 干爐其他設(shè)計 輻射涂料的選取 由于本課題采用強輻射而忽略對流因素，故溫度要求較高，而以烘烤汽車為例，經(jīng)選哈 爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 24 擇優(yōu)化，需要熱慣性小，減少升溫時間和防止停車后產(chǎn)生的烘焦問題，最后采取石英管作為輻射管，而涂料不記。 (6) 勻度系數(shù) f3 的估算 由于強輻射要求有非常均勻的溫度場，爐內(nèi)輻照度近似均勻一致 f3≈ （ 7）滿度系數(shù) f4 的估算 滿度系數(shù)在普通 的 箱式烘爐中，工件白的很密，一般取經(jīng)驗公式 f4= （ 8）介質(zhì)動態(tài)系數(shù) f5的選定 介質(zhì)動態(tài)系數(shù)一般按經(jīng)驗取 f5 的值在 ～ 1 之間，取為 。 （ 3）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 查知絕緣漆的最佳加熱溫度為 150— 170 0C，選取 T2=160 0C。 (7) 測溫 在爐體上每隔一定的距離開有測溫孔，插入熱電偶，油控溫儀表自動進(jìn)行控制。無爐門 (6)通風(fēng) 爐體頂部開有送風(fēng)口，每 2 個輻射器外套中間設(shè)一組送風(fēng)管 .一組送風(fēng)管為 4 個內(nèi)徑為160mm 的圓形管送風(fēng)。烘烤面積為 min/m515S 2??? (2)烘干爐的生產(chǎn)效率 按照烘烤表面積 2m5??G (3)拱形的類 型 及有關(guān)參數(shù) 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(jìn)行烘干。 哈 爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 22 第 3章 烘干爐設(shè)計方案 結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計 (1)工藝流程及技術(shù)要求 自裝配線來 —— 加熱 —— 揮發(fā) —— 固化 —— 下線 黏膠帶的寬度 不妨 為 mm1000 ，黏膠帶的行走速度為 min/m5 。斷開電源，繼電器線圈斷電，恢復(fù)原狀。 2PR 一路阻值小，進(jìn)行快速預(yù)充電， 1PR 一路在預(yù)充電的基礎(chǔ)上充到 3C 上電壓上升到等于單結(jié)晶 體管的峰點電壓時，單結(jié)晶體管導(dǎo)通， 3C 向 4R 放電，在 4R 上形成一個脈沖電壓，觸發(fā)晶閘管導(dǎo)通，繼電器線圈通電，斷開動斷觸電，氖指示燈 HL 起燃，延時結(jié)束。 4C 也是濾波電容。電路左邊部分是電源，經(jīng)整流和濾波后的 電壓加在晶閘管 1T 和繼電器線圈 KA串聯(lián)的電路上。當(dāng)走帶開始后，加熱器才通電，從而確保帶基不被考壞。由于帶基對溫度的極端敏感性，所以保護(hù)帶基不能依靠溫度的調(diào)節(jié)。由于溫感元件測量的是爐內(nèi)的溫度，其溫度的升高必然會滯后于帶基。 哈 爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 20 輻射器與走帶機構(gòu)的連鎖控制 軟基涂層的最大工藝難度是基底耐溫能力差。 y 的范圍取 —，步長取 ， 其所對應(yīng)的方差 值為： eee = +005 * 由此可知隨著 y 的增加方差逐漸減小，方差越小越均勻，可取 ?y 。 哈 爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 圖 215 兩根管疊加的總輻照度 優(yōu)化設(shè)計 本設(shè)計是在理想狀況下設(shè)計，然而 ，理想情況幾乎達(dá)不到，但是為了保證烘干質(zhì)量和效率，我們需要找出在現(xiàn)有條件所能達(dá)到的最優(yōu)值，也即使輻射熱損失降低到所能滿足的最小值，使到達(dá)測試面的能量盡可能均勻。 兩根管的疊加 當(dāng)輻射元件及相鄰兩個反射罩的位置參數(shù)取得一個理想值時可使測試屏上獲得的總輻照度足夠均勻，而且其所獲得的輻照度來自兩根輻射管，不受第三根管的影響，也即第三根管的輻射能根本到達(dá)不了測試屏。 哈 爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 圖 214 單根熱 管的總輻照度 以上圖中的情況為例，可能會產(chǎn)生射差問題也可能不會，就看在所照的對象傳熱程度，熱在高輻射區(qū)熱量很快傳開這就不會產(chǎn)生射差問題，如果傳熱速率很慢，射差問題就可能產(chǎn)生。測試面劃分成以 為邊長的小網(wǎng)格，在下圖中也分別從平行于熱元件的軸線方向和垂直于軸線方向描繪出微元環(huán)的反射輻照度，其次給出了從頂端看的等輻射線。 圖 213 單根熱管的反照度 為了更好的解決測試面上不均的問題，下面我們將直照度和反射照度進(jìn)行疊加，從疊加的結(jié)果來分析解決的方法 (如圖 214)。右下圖是單根熱管反射照度疊加后的三維圖形。圖中顯示，在測試面上熱管軸線方向的輻射是比較均 勻的，且能量主要集中在中心區(qū)域，由于拋物線反射罩具有聚集能量的特點，所以與直照度相比，經(jīng)過反射的能量時較集中，這樣能量損失也就較小 (因為我們只利用核心區(qū)域，邊沿不考慮 )，換句話說，在一定條件下，充分的利用反射罩對我們的輻射設(shè)計是有好處的；在垂直熱管軸線方向，仍然不均的現(xiàn)象，從直照度的圖中大約可知，疊加后可以消弱不均的現(xiàn)象但不能消除。 圖 212 微元環(huán)的反射照度 在這里我們也將上圖中的微圓環(huán)進(jìn)行疊加。熱元環(huán)的寬度選取 ， ? ，測試面距原點的距離為 ，圓環(huán)的圓周上以 ?/ ? 為步長，圓環(huán)的圓心為 (0， ， 0)，拋物線的 開口為 200mm ，深為 100mm ，拋物線的焦點為 ，測試面上以邊長 2m 的正方形中求一個熱元環(huán)對各點的反射輻照度 (如圖 212)。計算出微圓環(huán)對測試面的反射輻照度后，把所有的圓環(huán)疊加后就得到一根輻射元件的反射輻照度。2y 和 39。2 Rz?? 。2 ???? rzzz r ， 2239。 由我們的假設(shè)，上式可以簡化為： ?????? dd zyzyrMWE rrrrr ??????????? 4 )s i nc os()s i nc os( 式中： ?c o s039。 在給定一個 ? 值時， ? ?tttt zyxP , 就是已知的， 1n 為 ? ??? sin,cos,0 ， 2n 為 ? ?zp2,2,0? ，這樣每照射到 ? ?ssss zyxP , 點就對應(yīng)著一個 ? ?222 , zyxP ， 由 ? ?????? ? ???? 0, nba nbna 哈 爾濱理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 可以得到以下關(guān)系式： ? ? ? ?? ?sstsstsssstxpzyzzzppzyzzzpxxx ????????? ??????????????????? ????????2222222 ? ?? ? ? ?? ?? ? ? ?2222222222222222222ssssssstststststszzpzyxxpzypzzzzzpzyxxpzypzzz?????????????????????????????????????????????????????? 式中 2y 為一常數(shù)； 從以上三個關(guān)系式，給一個 ? ?ssss zyxP , 點，就可以聯(lián)立解出一個 P 點。對于給定一個 ? 角時，在這一點所能照射到的拋物面范圍最終能得到一個鏡像曲面，如圖 211 所示，這個曲面上的任意一點都對應(yīng)著測試面上一點，且由圖可以看出由一點發(fā)出的射線不能相交可知，它們之間是一一對應(yīng)的關(guān)系。dA 處，因而 39。dA ，這樣在微元 39。如圖 210 所示，首先，由于紅外線輻射遵守光的反射原理，我們可以將測試面上 P 點處的以 39。對于給定的測試面上的 P 點，利用函數(shù)關(guān)系式可以求出 a ， s? ，因而就可以計算出輻射元件的反射輻照度。 39。 由于紅外線輻射線的反射也滿足光的反射原理，所以有 ? ?????? ? ??