열 복사: 자연 대류 솔루션을 위한 핵심

열 엔지니어는 열 복사의 영향에 대해 빛을 발합니다. 열 복사는 대류 및 전도와 함께 열 전달의 세 가지 모드 중 하나이므로 이 열 전달 모드에 대해 더 많이 알수록 열 관리 솔루션을 최적화하는 데 더 효과적으로 사용할 수 있습니다.

열 복사란 무엇입니까?

Thermal Radiation refers to the electromagnetic waves that escape a given volume from its surface. While all of the molecules within a given volume give off radiation, internal molecules generally absorb the radiation from their internal neighbors. Thermal energy leaves from the volume in question when surface molecules radiate heat.

흑체와 방사율

절대 영도보다 큰 온도를 가진 모든 표면은 열을 방출하고 흡수합니다. 플랑크의 법칙은 주어진 온도에서 가능한 가장 많은 열 복사를 흡수하고 방출할 수 있는 이상적인 표면이 있다고 정의합니다. 우리는 이 표면을 흑체라고 부릅니다.

흑체 표면에서 우리가 가장 관심을 갖는 것은 열을 방출하는 이상적인 능력 또는 방사율입니다. Kirchoff의 열 복사 법칙에 의해 정의 된 흑체 이상을 방출하는 것은 없기 때문에 방사율 값을 1으로 지정합니다. 다른 표면은 흑체만큼 많은 열을 방출할 수 없으므로 해당 표면의 방사율을 해당 온도에서 흑체와 비교하여 해당 표면이 방출하는 양의 비율로 정의합니다. 표면이 열 복사를 더 많이 방출할수록 방사율이 1에 가까워집니다. 열 관리를 위해 우리는 일반적으로 외부 표면의 더 높은 방사율이 시스템에서 가능한 한 많은 열을 방출하기를 원합니다.

표면 마감 및 방사율에 대한 재료 영향

표면이 거칠수록 열 복사를 더 잘 방출합니다. 이러한 표면은 열 복사를 체적으로 다시 반사할 가능성이 적습니다. 따라서 재료가 덜 금속적이고 칙칙할수록 표면의 방사율이 높아집니다.

열 관리: 방사선 사용

열 관리에서 우리는 일반적으로 자연 대류 솔루션 또는 시스템을 통해 유체를 능동적으로 밀어 넣지 않는 솔루션에서 복사를 최적화합니다. 양극 산화 처리되거나 코팅된 표면이 있는 많은 자연 대류 솔루션을 볼 수 있지만 강제 대류 냉각 솔루션에서 미완성 알루미늄 및 구리 부품을 더 많이 볼 수 있습니다. 이는 열 복사의 영향이 효과적인 대류로 달성되는 열 전달에 비해 상대적으로 작기 때문입니다. 장치를 진공 상태에서 냉각해야 하는 일부 응용 분야에서는 복사가 열원을 냉각하는 유일한 옵션입니다.

BOYD 지니의 방사선

BOYD Genie에는 기본적으로 자연 대류 솔루션에 대한 열 복사 효과가 포함되어 있습니다. 복사가 없는 열 성능에 대한 예상 효과를 확인하려는 경우 Genie의 프로젝트 조건 페이지에 복사 계산을 비활성화하는 확인란이 있습니다.

Genie의 강제 대류 시뮬레이션은 최종 성능에 미치는 영향이 최소화되기 때문에 열 복사에 의한 열 전달의 영향을 설명하지 않습니다. 이런 식으로 이러한 강제 대류에 대한 결과는 약간 보수적입니다.

Genie에서 나만의 자연 대류 방열판을 사용해보고 열 복사가 솔루션에 어떻게 도움이 되는지 확인하십시오. 또는 BOYD 팀에 연락하여 열 관리 솔루션을 도와주세요!