面源黑体辐射特性校准系统的校准方法

通过非接触测温接收目标物体发射、反射和传导能量可以测量其表面温度。根据黑体的辐射特性，在发射率设定的情况下，可实现利用标准点源黑体对中温面源黑体的校准。本文比较了中温面源黑体的校准方法，并重点分析了中温面源黑体辐射特性的辐射量值实时比对的测量方法。     

V形节流槽滑阀结构仿真分析

通过SolidWorks软件对V形节流槽液压滑阀结构进行三维建模,采用Fluent仿真软件探究节流槽的深度和夹角以及V形槽与阀体对称面的偏转角对作用在阀芯上的稳态液动力以及阀口流量特性的影响。结果表明:V形槽的深度越小,阀芯受到的稳态液动力越小但波动越大,适当增加V形槽深度有利于减小阀芯的震动,V形槽加工刀具的旋转半径为6.5 mm时液动力特性最好;V形槽的夹角大小在一定程度上影响了阀口开启前期的流动特性,当V形槽夹角为70°时稳态液动力变化最平缓;阀芯偏转对稳态液动力影响较小,偏转角度在45°附近时阀芯受到的稳态液动力有所减小。     

基于PCA-ELM的红外多光谱辐射测温

在目标发射率未知的情况下,建立一种基于主元分析(PCA)与极限学习机(ELM)相结合的红外多光谱测温方法.分析目标温度与辐射亮度谱的非线性数学模型,确定初始输入向量包含温度估计所需的充分信息;引入PCA方法从输入向量中提取相互独立的主元成分,降低神经网络输入维数;基于ELM网络对样本数据充分学习,最终建立PCA-ELM目标红外测温模型.利用黑体和未知发射率材料涂层目标作为测试目标源,验证该方法的有效性.     

失效红外低发射率涂层发射率测量及分析

红外低发射率涂层容易产生鼓泡、脱落、磨损、划痕、积污等问题。为了保证红外低发射率涂层具有较长的使用寿命,需要对红外低发射率涂层在使用过程中的性能状态进行及时测量评估。采用便携式红外发射率测量仪和便携式红外热像仪对5种温度条件下的脱落、划痕和积污涂层进行对比测试,研究发现：脱落和积污对红外低发射率涂层的影响较大,划痕也将使得红外低发射率涂层的发射率增大,划痕宽度和划痕间距对发射率的影响程度需要及时定量地测量及评估;基于反射法的便携式发射率测量仪受测量区域的涂层粗糙度等表面状态影响较大,而便携式红外热像仪测量结果受温度影响较大。     

Fe2O3基红外辐射材料发射率影响因素研究

通过分析Fe2O3基红外辐射涂料不同温度下的发射率曲线,研究了影响红外辐射涂料发射率的一些重要因素,并对它们影响机理,通过x射线衍射光谱分析进行了初步探讨.试验结果表明:涂料中加入非金属氧化物SiC可以提高发射率;0.1 mm是涂层的最佳厚度;合理控制预处理工艺可以提高发射率.     

基于MEMS热电堆器件测试的红外辐射激励设计

在微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)热电堆器件的测试中,如何给热电堆器件施加合理的周期性红外辐射激励是能否得到正确器件参数的关键。在开发适用于MEMS热电堆器件的晶圆级测试系统的过程中,提出了一种光学能量传输方案,该方案采用MEMS红外光源JSIR450替代了传统黑体炉作为红外辐射激励源,采用快门替代了光学斩波器对红外信号进行周期性调制。通过实验证明了该方案的有效性,且通过积分的方法证明了MEMS红外光源能量发射端的黑体发射率满足项目要求。     

锂电池石墨负极涂层红外干燥特性实验

对锂电池石墨负极涂层进行了红外干燥特性实验研究,探索了红外热源功率、辐射距离对极片涂层干燥特性及系统能耗的影响。实验结果表明:极片涂层的干燥分为升速、恒速及降速阶段;极片临界含水率与涂层干燥过程中厚度变化存在线性关系;在实验条件下辐射距离、热源功率对极片涂层干燥速率具有如下影响:功率越大、距离越小,干燥速率越大。基于上述实验结果,分析讨论了各自形成原因,并提出了系统的较优干燥工况参数:红外热源功率150 W,辐射距离155 mm。     

中间包钢水连续测温的新方法

基于在线黑体空腔理论,提出了一种新型的钢水连续测温方法·针对在线黑体空腔不满足基尔霍夫理想黑体物理模型,具有"非密闭"和"不等温"的辐射特性,建立了在线黑体空腔有效发射率、积分发射率的计算模型,并应用于中间包钢水连续测温系统中·实践表明,该方法具有较高性能价格比,测量误差≤±3℃,测温管寿命可达20～40h,测温成本与现行的快速热电偶实际消耗相当或略低,同时低于铂铑热电偶连续测温,是取代现行钢水间断式测温的较好方法·     

辐射测温区域的界定分析

文章讨论了谱色测温系统研究中,基于测温坐标系的辐射测温区域的界定问题。以线性发射率模型以及改进的单调发射率模型为基础,通过测温坐标系标尺的考察,分析了不同光谱发射率模型下的辐射测温坐标系所限定的辐射测温有效区域的规律特征;以实际应用中特定的谱色测温仪器为例,给出该仪器适用的辐射测温的理论区域,并用黑体实验进行了验证。     

建筑物表层辐射特性对能源消耗的影响

一、引言研究建筑物表层与环境大气间红外辐射交换对建筑物节能有重要的现实意义。本文讨论了在稳定条件下建筑物表层与环境大气间辐射交换对能源消耗的影响;分析并测量了与建筑物辐射损耗有关的环境大气的辐射特性;指出采用红外反射涂层是建筑物节能的有效途径。我们还测量了一系列通用国产建筑材料及自制红外反射膜的发射率并对建筑物表层性能如何适用于节能进行了讨论。     

The concept of effective emissivity of nonisothermal mixed pixel and its test

Based on two preconditions, the local thermal equilibrium is satisfied and emissivities do not change with temperature, the concept of component effective emissivity of nonisothermal mixed pixel has been put forward and then the radiant directionality model of nonisothermal mixed pixel constructed from it. Our study shows that the component effective emissivity is associated with geometric structure, optical properties of target, and viewing angle, but does not depend on the component temepratures. The component temperatures can only change the ratio of component radiance to the total radiance of the mixed-pixel. The total effective emissivity of this pixel is the complement of its directional-hemisphere reflectance. After the simulation of component effective emissivity of the discrete cones and continuous vegetation canopy (winter wheat) by the Monte Carlo method, our model of radiant directionality of nonisothermal mixed pixel have been proved by lab and field measurements.     

计算黑体空腔有效发射率分布的矩形区域近似法

文中提出一种计算黑体空腔有效发射率分布的新方法——矩形区域近似法。本方法同 Bedford’s 梯形区域近似法相比,其突出特点是避开了奇点处理问题,从而使问题得到充分简化,便于推广应用。以Buckley-Sparrow's积分方程为基础,可以计算任何轴对称黑体空腔的有效发射率分布。计算结果与用Bedford法计算结果完全相同,属于一种精确计算方法。     

基于CFD双P型辐射管扁形度的影响特性

为改善辐射管热效率,本文设计了一个扁双P型辐射管,选取辐射管中心管截面长半轴A与短半轴B的比例为1.0、1.1、1.2、1.3和1.4五种扁形度,借助于FLUENT软件就扁形度对辐射管传热性能的影响进行研究.结果表明：在保持双P型辐射管换热表面积不变的情况下,随着双P型辐射管扁形度的增加,辐射管对带钢的辐射角系数增大,辐射管对炉内辐射换热量增加,辐射管热效率升高;但是,随着双P型辐射管扁形度的增加,辐射管表面温差逐渐增大,扁形度达到1.3后,表面温度不均匀系数显著增加.综合考虑辐射管的表面温差和辐射热效率,扁形度为1.2的扁双P型辐射管性能较优,与扁形度为1.0时(即辐射管未被压扁的时候)相比,表面温度均匀性几乎不变,而辐射管热效率提高约1%.     

金属颜料对保温涂料发射性和反射性的影响

论文基于高原、严寒及寒冷地区对外墙涂料光学性能的要求,研究涂料组分中各类金属颜料对其红外发射率及太阳能反射比的影响。研究结果表明：金属颜料能显著降低油性涂料的红外发射率;颜料种类、掺量及形貌对涂料的发射率有较大影响;铜粉对油性涂料发射率的降低效果最好;发射率随颜料掺量的增加而降低,在40%~50%范围内达到最低;同掺量下片状铜粉在油性涂层中的效果优于球状的;漂浮型铝颜料对油性涂料发射率的降低效果优于非漂浮型铝颜料。水溶性金属铝粉能显著降低水性涂料的红外发射率,红外发射率和太阳能反射比均随铝粉的粒径增大而下降。上述各类涂料涂层的红外发射率均可达到0.35~0.45、太阳能反射比0.39~0.56,基本符合采暖地区外墙涂料光学性能的要求。     

Design and calculation of low infrared transmittance and low emissivity coatings for heat radiative applications

The infrared transmittance and emissivity of heat-insulating coatings pigmented with various structural particles were studied using Kubelka-Munk theory and Mie theory. The primary design purpose was to obtain the low transmittance and low emissivity coatings to reduce the heat transfer by thermal radiation for high-temperature applications. In the case of silica coating layers constituted with various structural titania particles (solid, hollow, and core-shell spherical), the dependence of transmittance and emissivity of the coating layer on the particle structure and the layer thickness was investigated and optimized. The results indicate that the coating pigmented with core-shell titania particles exhibits a lower infrared transmittance and a lower emissivity value than that with other structural particles and is suitable to radiative heat-insulating applications.     

高发射率陶瓷涂层可延长耐火材料的使用寿命

高发射率陶瓷涂层可有效地阻止那些通常可透过并破坏耐火材料的氧化物、气流等流体的扩散,从而提高耐火材料的使用寿命、炉温均匀性,减少能耗。经过3年的监测,高发射率陶瓷涂层被证明可减少能量消耗和提高耐火材料的使用寿命。     

喷涂角度对螺栓表面涂层厚度均匀性的影响

针对工程中采用铝涂料涂覆螺栓时螺栓表面铝涂层易出现的厚度不均匀问题,研究喷涂角度对螺栓表面涂层均匀性的影响规律。对喷涂系统的喷嘴和螺栓进行建模,通过计算流体动力学仿真软件Fluent建立了雾化流场的气液两相流物理模型,使用DPM模型分析了流场中气相和液相的相互作用,获得了在不同角度下的喷涂流场,预测了螺栓表面液膜沉积厚度。搭建了喷涂试验系统并与模拟结果进行了验证,模拟和试验研究均表明在喷涂角度为30°时螺栓表面涂层均匀性最佳。     

超细化辐射涂料的节能机理

从微观和宏观这两个角度分析了影响涂料发射率的主要因素,提出了一种新的黑体模型.理论分析和实际应用表明,涂料超细化可以有效地提高涂料的发射率.     

钝化硅太阳电池减反射膜的研究

从多层膜系在某一波长的反射率的计算原理和计算方法入手，采用等效分界面和权重反射率Ｒｗ的概念，给出了多层膜系优化的普适方法．具体计算了钝化太阳电池（含ＳｉＯ２钝化层）的单层减反射膜和双层减反射膜的优化设计，给出了常用减反射材料的最佳膜厚值，并得出结论：双层膜的减反射效果优于单层膜，平面双层减反射膜的权重反射率Ｒｗ小于６％，加微槽结构后降至２％以下（ＳｉＯ２钝化层厚度为２５ｎｍ）．     

分区分级燃气辐射管模型验证及仿真研究

本文首先对双P型辐射管进行实验和数值研究,发现除NOx含量的误差偏大外,其他参数的偏差都在1%以内,证明该模型具有一定的可靠性.在此基础上,将空气分级的理念应用于双P型辐射管,提出一种带支管喷口的分区分级燃气辐射管,并建立相应的数学和物理模型.对比双P型辐射管和分区分级辐射管的模拟结果显示：分区分级燃气辐射管和双P型辐射管内气体的平均流速分别为25.8 m·s-1和21.0 m·s-1,热效率分别为65.9%和64.2%;分区分级燃气辐射管壁面最高温度为1047℃,壁面最大温差为73℃,比双P型辐射管降低15℃,分区分级后气体平均流速增大,提高了直管和回流管管段的烟气温度和壁面温度,具有更好的温度均匀性.