【正文】 計算量特別大而且復雜，在本設計中有很大的比例，需要計算內容也很大。在設計中，可調節(jié)最佳輻射距離。由于強輻射、通過速度快，所以本課題要求所設計的遠紅外烘干爐要求工件所處的溫度場很均勻。本課題是設計YHL15014G烘干爐。遠紅外加熱理論：發(fā)熱體的輻射光譜與吸收體的吸收光譜曲線相匹配時，熱效率最高。在我國，遠紅外加熱技術的應用，從碳化硅、金屬管、電阻帶、陶瓷、半導體、搪瓷等元件到80石英管、鍍金石英管、微晶玻璃燈等元件, 再到目前的遠紅外定向強輻射器，中國的遠紅外加熱科技在中國科學家的努力下，經過了三個階段的發(fā)展已經逐漸成熟，而且遠紅外元件電能輻射轉換效率由從前的40～50%提高到78%以上，烘道、烘箱由密閉、保溫型發(fā)展到開放型。 紅外光譜儀分解光譜的性能也比牛頓分光法高出1千倍[1]。目前探測器的靈敏度可以比普通的水銀溫度計高1萬倍。日本在1964年開始研制遠紅外輻射元件,70年代初已廣泛應用于生產, 從此遠紅外加熱技術迅速發(fā)展成為一個新興領域, 由于其明顯的節(jié)能效果, 越來越多的國家重視這一技術的發(fā)展和應用。隨著工業(yè)和科學技術的高度發(fā)展, 能源的供需矛盾日益加深。在一些場合，這項技術與硅酸鋁耐火纖維保溫材料同爐應用的效果甚佳。在早期應用中，用紅外燈泡作為輻射源，由于受到種種限制，只能作為近紅外能輻射源，再后來，日本科學家研究出來氧化鎂管和碳化硅板，紅外加熱效果得到比較明顯的提高。根據實際調查我們可知道，用它代替電加熱，一般可節(jié)電30%左右，在有些場合甚至可達60%～70%。因此，此項及時在利用的過程中，我們要按照“因材施用”的原則，根據被加熱物的實際要求來選擇合適的輻射元件，合適的輻射涂層材料，以及要注意改善加熱體的表面狀況。其次，它是重點推廣的一項節(jié)能技術。 Secondly, according to the analysis model of direct illumination reflected illumination model is set up. Based on the model of direct illumination. Finally, the parative analysis of direct illumination, reflection intensity of illumination each influence factors and prehensive factors to them draw useful conclusions. Studies of infrared technology, based on the analysis of the current design theory and application of infrared radiation absorption, on the basis of proposed the best matching absorption design[1]. Coating for engineering background, pares the soft foundation of hot air drying and infrared drying characteristics, analyses the advantages and difficulties of infrared drying and must solve the problem, research determines the optimum matching ponents conform to the surface temperature。關鍵詞 最佳匹配吸收方案；節(jié)能；遠紅外烘干；均勻度；輻射場優(yōu)化；軟基涂層YHL15014Genergysaving Radiation Field and Far Infrared Drying Furnace Arch Soft Foundation Structure DesignAbstractThis paper for the purpose of energy saving optimization using parabolic system device of far infrared radiation and the analysis of the best results, and also to test the absorption characteristics of the process analysis, by analyzing a large amount of data to calculate the optimum temperature required for the test surface as well as the corresponding optimal matching degree. The content of this design is used according to different objects of farinfrared radiation heating dry heating furnace arch designed soft foundation.The design key of this paper is the optimization of radiation field.本論文解決的主要手段是利用計算機編制程序進行大量的計算得出目標要求的結果，這里我采用Matlab 。取得的結果也可以作為其他遠紅外輻射節(jié)能加熱設計時的參考。有關紅外技術的研究，在分析當前紅外輻射吸收設計理論和應用的基礎上，提出了最佳的匹配吸收設計方案[1]。基于直照度的模型。本論文的設計重點是輻射場的優(yōu)化。哈爾濱理工大學學士學位論文YHL150—14—G拱形軟基節(jié)能遠紅外烘干爐輻射場及結構設計摘 要這篇論文以節(jié)能優(yōu)化為目的采用拋物面反射的遠紅外輻射裝置進行系統(tǒng)的分析得出最佳的結果，并且也對測試面的吸收特點進行處理分析，通過大量的數據分析計算出測試面所需的最佳溫度以及對應的最佳匹配度。本次設計的內容就是利用遠紅外輻射加熱根據對象不同的干燥加熱而設計的拱形軟基爐?？臻g溫度分布不均是影響輻射效率以及效果的重要因素，因此在論文中首先建立了直照度的模型并對微元環(huán)進行了直照度分析；其次，根據直照度的分析模型建立反射照度模型。最后，對比分析直照度、反射照度各自的影響因素并對他們綜合因素的影響得出有用結論。對于工程背景，比較了軟基涂層熱風干燥與紅外線干燥的特點，分析了紅外干燥優(yōu)點和難點以及必須解決的問題，研究確定了符合最佳匹配的元件表面溫度；進行了滿足輻射場要求的輻射器的科學布置，設計了簡單低廉的溫度控制以及帶基保護的機、熱連鎖結構和參數，取得了節(jié)能、提高生產率和提高產品質量的多重效果[1]。本論文還對整個模型進行了結果分析和一些必要的討論，得出了一些有用的結論對用于實際生產是很有幫助的。論文主要作出模型的可視化以更形象的表達主要思路。Spatial temperature distribution are the important factors influencing the radiation efficiency and effect, so in the thesis, first of all, the establishment of a direct illumination model and the micro yuan ring was direct illumination analysis。 Made to meet the requirements of the radiation field of the radiator scientific layout, design a simple low temperature control as well as the base to protect machine, hot chain structure and parameters, the energy saving, increase productivity and improve product quality of multiple effect[1]. The results can also be as other farinfrared radiation heating energysaving design reference.This paper also to the whole model were analyzed the results and some necessary discussions, some useful conclusions are drawn for the actual production are of great help/very helpful. In this paper to solve the main measure is calculated using a puter program for a lot of goals and objectives of a result, here I program based on Matlab. Paper mainly make a model of visualization to more image expression of the main train of thought.Keywords The best match to absorb, Energy saving, Far infrared drying, Uniformity, Radiation field optimization, Soft coating.目錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題背景與機理 1 具體設計思路 2 紅外節(jié)能原理 3第2章 輻照度 4 問題重述及討論 4 模型假設 5 符號說明 6 模型建立 6 最佳匹配吸收 6 紅外線加熱器的輻照度計算 9 直照度的數學推導 10 反照度的數學推導 13 基于直照度上的反照度幾何模型 15 兩根管的疊加 20 優(yōu)化設計 21 輻射器與走帶機構的連鎖控制 22 本章小結 23第3章 烘干爐設計方案 24 結構尺寸設計 24 遠紅外參數 25 輻射器單支功率，支數及其布置設計 25 各個輻射管的表面負荷 26 輻射管的單支功率 26 總支數和總功率的驗算 26 烘干爐其他設計 26 輻射涂料的選取 26 反射罩的選取 26 輻射加熱裝置及輻射器的組合與工藝布置 26 熱電偶的布置 27 通風控制 27 爐體保溫 27 爐溫控制 27 反射裝置設計 27 本章小結 28第4章 程序部分 29 光譜曲線程序： 29 黑體光譜輻射程序 29 最優(yōu)匹配度曲線程序 30 微元環(huán)的直照度程序 31 一根熱元件的直射照度 34 微元環(huán)的反射照度 37 一根熱元件的反射照度 40 一根熱元件的總輻照度 43 兩根管疊加 49 y的優(yōu)化程序 54 y0的優(yōu)化程序 59 本章小結 64第5章 產品開發(fā)與技術經濟分析 65 產品設計價值分析 65 價值分析概述 65 產品開發(fā)中的技術經濟分析 67 技術可行性分析 67 經濟可行性分析 68結 論 66致 謝 67參考文獻 68附錄A 外文文獻 69附錄B中文翻譯 74 70 第1章 緒論 課題背景與機理遠紅外加熱技術興起于70年代初，在第二次世界大戰(zhàn)期間，廣泛應用用工業(yè)生產、科學研究以及軍事領域，尤其是局勢方面比較突出，例如紅外偵察、紅外夜視、紅外制導、紅外成像制導、紅外音聲等,這些都是現代戰(zhàn)爭和未來戰(zhàn)爭中必不可少的戰(zhàn)術和戰(zhàn)略手段。遠紅外加熱器有板狀、管狀、燈狀和燈口狀幾種，所用的能源以電能為主，但是也可以利用煤氣，蒸汽、沼氣和煙道氣等，利用這項技術提高加熱效率，重要的是要提高被加熱物料對輻射線的吸收能力，使其分子振動波長與遠紅外光譜的波長相匹配。與傳統(tǒng)的蒸汽、熱風和電阻等加熱方法相比，紅外加熱具有一下五個常見特點：加熱速度快、新產品質量好、設備占地面積小、節(jié)能節(jié)約和加熱效率高等優(yōu)點。為此，這項技術已廣泛應用于油漆、塑料、食品、藥品、木材、皮革、紡織品、茶葉、煙草等很多種制品或物料的加熱熔化、干燥、整形、消費、固化等不同的加工要求。一般認為，對木材、皮革、油漆等有機物質、高分子物質及含水物質的加熱干燥，其效果最為顯著。遠紅外加熱技術是一門新興科學，近幾年隨著遠紅外生產品種和數量的不斷增多，它的應用領域也不斷擴大，遠紅外加熱技術日益引起人們的重視，因此研究遠紅外輻射材料和應用于發(fā)有著廣闊的前景。日本由于缺乏能源資源,對節(jié)能技術給予高度的重視。經過許多科技工作者的研究, 先后制造出了比溫度計靈敏度高的多的紅外探測器、人造紅外輻射源、精密的紅外光譜分析儀器——紅外光譜儀。 利用激光技術生產的紅外束, 可使照到樣品上的功率密度比太陽能高1億倍。遠紅外輻射材料的節(jié)能原理為：遠紅外輻射材料對其它能量的有效轉換和被加熱物質的分子振動所吸收，而達到加熱、干燥等目的，它具有節(jié)能、加熱升溫快，無污染，熱效率高等特點，可廣泛應用于紡織、印染、機電、印刷、玻璃退火、食品加工和醫(yī)療保健、民用炊具、取暖設備等方面，我們所研制的遠紅外陶瓷輻射材料用在鋁制品的涂層上，其節(jié)時率達40%以上，熱利用率增量為35%左右，節(jié)能率80%以上，是一種理想的高效節(jié)能材料。在當前我國國慶的基本情況下, 遠紅外加熱水平的提高, 在節(jié)能和提高加熱干燥物質量方面具有十分重要的意義。只有當被加熱物的厚度在紅外光譜測量厚度時，遠紅外的匹配吸收理論才正確。它具有這些優(yōu)點：（1）工件通過速度快；（2）強輻射，完全輻射（對流不記），烘烤均勻，成品效果佳等特點。 具體設計思路本課題設計通過熱電偶測定爐內溫度，并用可控硅自動控溫，同時注意符合輻射吸收的定