在工業(yè)生產(chǎn)中的許多地方,濕材料將用電熱能加熱、煮熟或干燥。幾種常見的干燥原理是通過高環(huán)境溫度傳遞熱量來加熱和干燥材料。第二種是通過微波加熱和干燥濕材料,第三種是紅外輻射加熱,第四種是低溫脫水和干燥。這些工藝原理不同,目的是驅(qū)除濕材料中的水,以獲得干燥的產(chǎn)品,以降低材料的儲存、運輸成本和儲存時間。
今天,我想和大家簡單分享一下,當我們使用碳纖維加熱管干燥濕材料時,是否需要考慮材料內(nèi)部微結(jié)構(gòu)對紅外輻射的反射和散射。
液體和固體對輻射的散射強度與熱力學溫度成正比,通常隨著密度的增加而增加。此外,它還與液體表面張力有關。隨著表面張力的降低,水的表面張力系數(shù)最大,因此睡眠對輻射的散射低于其他液體。
當中長波段的紅外輻射淀粉顆粒或植物細胞時,會刺激復雜的振動。因此,就顆粒而言,振動不是常量。顆粒對輻射的散射還包括顆粒的反射、折射和二次輻射的綜合作用。
分子散射現(xiàn)象或一般散射現(xiàn)象是在密度梯度、濕度梯度、溫度梯度、各向異性、結(jié)構(gòu)不均勻等物質(zhì)不均勻處產(chǎn)生的。因此,材料中不規(guī)則孔隙、毛細管和毛細管液位的邊界引起了輻射散射和輻射方向的變化。因此,當我們研究碳纖維加熱管的紅外輻射加熱時,我們需要考慮這些散射是否會影響紅外輻射。
植物材料的紋孔壁和細胞膜由膠體顆粒組成。膠體顆粒是材料的散射中心,會多次散射,厚度小于1μm還會產(chǎn)生兩次以上的散射,吸收輻射能量。因此,材料的特性與輻射傳熱密切相關。
綜上所述,木材、茶葉、水果等毛細管多孔膠體波長20μm紅外輻射在左右局部具有相對較高的吸收帶,這是由于毛細管多孔膠體的所有組成部分都吸收了紅外線。因此,當我們使用碳纖維加熱管加熱或干燥這些材料時,我們需要匹配材料吸收的峰值。
材料中含有水。在特定的波段中,水對紅外的反射率很低,尤其是木材表面,導致木材反射率降低。在光譜波段中,隨著含水量的提高,紅外輻射能的吸收率也隨之提高。