Ọmụmụ ihe gbasara radieshon okpomọkụ na injin okpomọkụ dị elu
Igwe ndị nwere oke okpomọkụ—dịka ọkụ ụlọ ọrụ mmepụta ihe, ihe na-agba mmiri, turbine gas, simenti, ihe ndị na-eme ka okpomọkụ dị n'ime ụlọ ọrụ mmepụta ihe, na injin jet—na-arụ ọrụ n'okpuru ọnọdụ okpomọkụ dị oke njọ nke chọrọ njikwa okpomọkụ nke ọma. N'ime usoro mbufe okpomọkụ atọ (nduzi, convection, na radieshon), radieshon okpomọkụ na-abụkarị ihe kachasị mkpa mgbe okpomọkụ elu dị elu rịrị elu nke ukwuu. Isiokwu a na-atụle echiche ndị bụ isi nke radieshon, ọmụmụ ihe na ụzọ nha, ihe nlereanya, na ihe ha pụtara maka imewe na nchekwa nke igwe okpomọkụ dị elu.
1. Gịnị mere radieshon okpomọkụ ji dị mkpa n'oge okpomọkụ dị elu?
Radish okpomọkụ bụ mbufe ike n'ụdị ebili mmiri elektrọnik, ọkachasị na infrared spectrum, na okpomọkụ ọrụ nke igwe ụlọ ọrụ mmepụta ihe . N'adịghị ka conduction na convection, nke chọrọ ihe dị n'etiti (siri ike ma ọ bụ mmiri mmiri), radish nwere ike ime ọbụna site na oghere. N'ime igwe okpomọkụ dị elu, onyinye nke radish na-abawanye ngwa ngwa n'ihi na oke ya na-agbaso iwu ike nke anọ gbasara okpomọkụ zuru oke (Kelvin). Nke a pụtara na mmụba okpomọkụ site na 800 K ruo 1000 K nwere ike ịbawanye mmụba radish nke ukwuu, ọbụlagodi mgbe paramita ndị ọzọ ka na-agbanwe agbanwe.
Mmetụta bara uru dị ukwuu: radieshon okpomọkụ na-emetụta arụmọrụ okpomọkụ , ndụ ihe onwunwe, nkwụsi ike ọrụ, mma ngwaahịa na usoro okpomọkụ (dịka ọmụmaatụ ikpo ọkụ nke ihe), yana akụkụ nchekwa dịka ihe egwu ọkụ na ikpughe okpomọkụ nye ndị ọrụ ma ọ bụ akụkụ ndị nwere mmetụta.
2. Ntọala echiche: Iwu Stefan–Boltzmann na nnwere onwe
Maka elu "ahụ ojii" zuru oke nke na-amịkọrọ ma na-ewepụta radieshon nke ọma, Iwu Stefan-Boltzmann na-emepụta mmịpụta radieshon kwa mpaghara otu:
\[
q = \sigma T^4
\]
na:
– \(q\) = mgbasa radieshon (W/m²)
– \(\sigma\) = Stefan–Boltzmann na-agbanwe agbanwe (≈ \(5{,}67 \ugboro 10^{-8}\) W/m²·K⁴)
– \(T\) = okpomọkụ zuru oke n'elu (K)
Agbanyeghị, elu ndị dị adị abụghị ahụ ojii. Ya mere, a na-eji emissivity (\(\varepsilon\)) eme ihe, nke nwere uru nke 0–1. Maka elu ndị dị adị:
\[
q = \varepsilon \sigma T^4
\]
Ihe e ji mee ya, oke ike ya, oke oxidation, mkpuchi ya, na ogologo radieshon na-emetụta mmịpụta ya. N'ime injin ndị nwere okpomọkụ dị elu, elu ígwè na-enweta oxidation, nke nwere ike ime ka mmịpụta ya dịkwuo elu, si otú a na-eme ka radieshon na-apụ apụ. Nke a nwere ike ịba uru maka oyi na-anaghị agafe agafe, mana ọ na-emebi ihe ma ọ bụrụ na ebumnuche sistemụ ahụ bụ idobe okpomọkụ n'ime ụlọ ọkụ ma ọ bụ ọkụ.
3. Mgbanwe radieshọn n'etiti elu: ihe nlele
N'eziokwu, ihe dị mkpa abụghị naanị radieshon a na-ewepụta, kama ọ bụ radieshon netwọk nke na-esi n'otu elu gaa na nke ọzọ. Ọnụego ya dabere na:
- okpomọkụ nke elu ọ bụla,
- mmesapụ aka,
- ọdịdị geometry na nhazi elu,
– na ihe nlele, nke bụ akụkụ nke radieshon sitere n'otu elu nke na-erute elu ọzọ.
Dịka ọmụmaatụ, n'ime ụlọ ọkụ ma ọ bụ ọkụ gas turbine, mgbidi, ihe ọkụ, na ihe na-ekpo ọkụ na-ahụ ibe ha. Ihe a na-ahụ anya na-enyere aka ịgbakọ ma okpomọkụ na-eruba n'elu mgbidi, ruo na ibu (ihe a na-ekpo ọkụ), ma ọ bụ na-efunahụ site na oghere.
4. Radiation na gas na ihe ndị dị n'ime ya
N'ime injin ndị nwere okpomọkụ dị elu, ihe dị n'etiti elu anaghị abụkarị ikuku doro anya, kama ọ bụ gas ọkụ (CO₂, H₂O uzuzu), anwụrụ ọkụ, ma ọ bụ ihe ndị na-eme ka mmiri ghara ịpụpụta. Ụfọdụ gas nwere ihe onwunwe nke "ịmịpụta ma na-amịkọrọ" radieshon na eriri ebili mmiri ụfọdụ. Ihe a dị mkpa na:
- boilers na ọkụ ọkụ ọkụ,
- ihe na-ere ọkụ,
- ụlọ ọkụ gas turbine,
– ihe na-eme okpomọkụ dị elu.
Ihe ndị dị ka unyi na ntụ, nwere ike ime ka radieshon na-apụta ma na-amịkọrọ ya, na-eme ka okpomọkụ na-enwu gbaa na mgbidi dịkwuo elu. Ya mere, ọmụmụ radieshon na injin ndị nwere okpomọkụ dị elu enweghị ike ịtụle naanị elu siri ike, kamakwa ha ga-atụlekwa ihe ndị na-esonye na ya.
5. Ụzọ e si atụ radieshon okpomọkụ
Ọmụmụ ihe gbasara radieshon okpomọkụ chọrọ data gbasara okpomọkụ, ihe ndị dị n'elu ala, na ụdị radieshon. Ụfọdụ ụzọ ndị a na-ejikarị eme ihe gụnyere:
1. Pyrometa Infrared (Pyrometa IR)
A na-eji ya atụ okpomọkụ elu na-enweghị kọntaktị. Ihe ịma aka bụ ịchọpụta etu esi ewepụta mmiri kwesịrị ekwesị; njehie dị na mwepụ mmiri nwere ike ibute nnukwu njehie okpomọkụ.
2. Igwefoto okpomọkụ (foto okpomọkụ)
Ọ bara uru maka ịsepụta nkesa okpomọkụ na ebe ọkụ. Ọ dị mma maka inyocha ọkụ ọkụ, mkpuchi okpomọkụ, ma ọ bụ akụkụ turbine. Agbanyeghị, nkọwa ka dabere na mmịpụta na mmetụta nke radieshon na-egosipụta site na gburugburu ebe obibi.
3. Ihe mmetụta ọkụ / rediomita
Na-atụ mmụba okpomọkụ nke ihe mmetụta ahụ natara. Enwere ike iji ya nyochaa ibu radieshọn dị na ụfọdụ ihe, dịka ihe mkpuchi okpomọkụ ma ọ bụ ihe mkpuchi.
4. Spectrometry na nyocha gas
Maka mgbasa ozi gas ọkụ, nyocha spectrum na-enyere aka ịme ihe atụ nke CO₂ na H₂O na radieshon, ọkachasị n'okpuru nrụgide na okpomọkụ dị elu.
Nha ubi na-ejikọta ọtụtụ ngwaọrụ iji mee ka nsonaazụ ahụ zie ezi karị: dịka ọmụmaatụ, igwefoto okpomọkụ maka maapụ, pyrometer maka nkwenye isi ihe, na ihe mmetụta flux maka nkwenye mbufe okpomọkụ.
6. Nhazi na ime ihe atụ: site na mgbakọ na mwepụ dị mfe ruo na CFD
A na-ekewa ụzọ e si amụ banyere radieshon okpomọkụ n'ime:
- Ụdị nyocha dị mfe
Dịka ọmụmaatụ, ọ dabara adaba maka atụmatụ mbụ, dịka ọmụmaatụ, ịgbakọ mfu okpomọkụ na-enwu enwu site na elu mpụta nke paịpụ okpomọkụ ma ọ bụ mkpuchi injin. Ụdị a na-adị ngwa ngwa, mana ọ na-achọkarị echiche nke mmịpụta na-adịgide adịgide na ọdịdị dị mfe.
- Usoro ọnụọgụgụ nke mgbanwe radieshon elu
Iji usoro nlele na rediositi mee ihe, a na-eji ihe nlele anya (view factor) eme ihe. ịgbakọ mgbanwe ike n'etiti elu dị n'ime oghere mechiri emechi, dịka ọkụ dị ka igbe ma ọ bụ silinda.
- CFD nwere ụdị radieshon
Na sistemụ mgbagwoju anya nwere gas ọkụ na-asọba na Maka mmeghachi omume kemịkalụ, a na-ejikarị CFD eme ihe. Ụdị radieshọn dịka P1, Discrete Ordinates (DO), ma ọ bụ Monte Carlo na-enyere aka ijikwa mgbasa ozi ndị na-esonye. Ọ bụ ezie na ọ ka ziri ezi, CFD chọrọ data gbasara njirimara radieshọn gas na ihe ndị dị na ya na mgbalị mgbakọ na mwepụ karịa.
Nnwale dị mkpa: a ga-atụnyere nsonaazụ ihe atụ na data a tụrụ iji hụ na paramita dịka mmịpụta dị irè, nkesa soot, ma ọ bụ ọnụọgụ nnabata gas anaghị agbanwe agbanwe.
7. Ihe gbasara imewe: ihe eji eme ihe, ihe mkpuchi, na ihe mkpuchi
Ọmụmụ ihe gbasara radieshon okpomọkụ nwere mmetụta kpọmkwem na mkpebi imewe:
- Nhọrọ ihe na oke okpomọkụ
A na-eji ihe ndị dị ka superalloys, seramiiki, na ihe ndị mejupụtara ya n'ihi na ha na-eguzogide ịrịgo na oxidation na okpomọkụ dị elu. Agbanyeghị, ibu radieshọn nwere ike ịmepụta mgbanwe okpomọkụ dị elu nke nwere ike ịkpalite mgbawa okpomọkụ.
- Mkpuchi ihe mgbochi okpomọkụ (TBC)
TBC na turbines gas na-ebelata ọsọ nke mbufe okpomọkụ na ihe e ji ígwè mee. Na mgbakwunye na obere ike conductivity, mmịpụta nke mkpuchi ahụ na-emetụtakwa nguzozi ike radiant.
- mkpuchi mkpuchi na mkpuchi na-adịghị mma
N'ime ọkụ, ihe ndị na-agbanwe agbanwe na-ebelata mfu okpomọkụ na nhazi mpụta. Elu ihe ndị na-agbanwe agbanwe na-enwekarị nnukwu mmịpụta; nke a nwere ike inye aka na ikpo ọkụ na-egbukepụ egbukepụ nke chaja, na-eme ka otu ihe na-ekpo ọkụ dịkwuo mma, mana a ga-ahazi ya na ijikwa mmịpụta okpomọkụ site na oghere.
- Njikwa "ebe dị ọkụ"
Nkesa radieshọn na-adịghị nhata nwere ike ịkpata ebe ọkụ na mgbidi ma ọ bụ akụkụ ya. A na-eji nhazi geometric, ọnọdụ ọkụ, na ojiji nke baffles/reflectors eme ihe iji mee ka ibu radieshọn dịkwuo mma.
8. Nchekwa na ntụkwasị obi
Radiation okpomọkụ bụkwa okwu nchekwa. Nnukwu radiation nwere ike ibute ihe egwu nye ndị ọrụ, mebie waya/ngwaọrụ, ma ọ bụ kpalite mmebi nke mmanụ na ihe mkpuchi. Ya mere, ụlọ ọrụ ahụ na-eme ihe ndị a:
- ihe nchebe okpomọkụ (ihe mkpuchi okpomọkụ),
- anya dị mma na mkpuchi,
- usoro nyocha thermographic oge,
- na sistemụ mkpọchi ma ọ bụrụ na achọpụtara oke okpomọkụ.
N'akụkụ ntụkwasị obi, nnukwu radieshon na-eme ka oxidation dịkwuo ngwa ngwa, na-emetụta ihe ndị dị n'ime igwe, ma na-eme ka ike ọgwụgwụ okpomọkụ dịkwuo ngwa ngwa. Ọmụmụ ihe gbasara radieshon okpomọkụ na-enyere aka ịkọ amụma ndụ akụkụ ahụ ma mepụta usoro nhazi dabere na ọnọdụ.
9. Kesimpulun
Radiation okpomọkụ bụ usoro mbufe okpomọkụ kachasị na injin okpomọkụ dị elu n'ihi na ọ dabere nke ukwuu na okpomọkụ (ruo ike nke anọ). Ịghọta mmịpụta, ihe nlele, na ọrụ nke gas na ihe ndị na-ere ọkụ na-abụ ntọala maka ọmụmụ ihe ziri ezi. Ntụle site na iji pyrometers, igwefoto okpomọkụ, na ihe mmetụta flux na-emeju ihe nlereanya nyocha, rediosity, na CFD iji buru amụma ibu okpomọkụ na mbelata nhazi. Site na ọmụmụ radiation ụda, ụlọ ọrụ nwere ike imeziwanye arụmọrụ , idobe nchekwa, ma gbasaa ndụ nke ihe ndị dị na injin n'okpuru ọnọdụ ọrụ dị oke njọ.
Ọ bụrụ na ịchọrọ, enwere m ike ịgbanwe isiokwu a ka ọ dabara na igwe akọwapụtara (dịka ọmụmaatụ, turbine gas, ihe eji esi mmiri ọkụ, ọkụ na-agbaze agbaze, ma ọ bụ ọkụ ọkụ), nke zuru oke site na ihe atụ dị mfe na ndekọ akwụkwọ.
