15 第二节加热原理.2.doc

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本课件讲解食品烤炉的加热原理，先给出热传导、热对流与热辐射三种热交换形式及其计算式，随后说明红外线的波段划分与物质吸收红外线的共振条件、选择性吸收与匹配辐射加热，最后分析加热过程中内外扩散与湿热扩散的关系及其对脱水的影响。

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第1页：热交换形式与红外线分类

第二节加热原理

1、热传导: 接触传热
2、热对流: 介质传热，自然对流 Q对=K·E·(t1－t2)^1.25
3、热辐射: 载能电磁波传热。式中 C—辐射换热系数，F1—辐射体表面积，T1、T2—分别为辐射体与受热体温度。当辐射体完全被加热物包围时，C≈ε1·Cb，Cb=4.88千卡/米²·时·K⁴（黑体的辐射系数）。

二、红外线及其加热原理——1、红外线

可见光红光端以外一段区域内不可见的光线，波长 0.76~1000μm。红外线遵循可见光的反射、吸收、透射规律。

2、红外线加热原理——（1）物质吸收红外线原理

物质内部的原子总是以本身具有的固有频率不断运动。当某种物质受到一束红外线照射时，若红外线的传输频率等于物质的固有频率，则物质中的质点吸收红外线的能量而发生共振，加速分子的热运动，使物质温度升高；若两者不相等，则红外线不被吸收，而是穿过分子或被分子反射。

2）物质吸收红外线的条件：必要条件是由于振动改变分子的对称性而使偶极矩发生变化。对双原子的对称结构物质（如 Cl2）不产生吸收；非对称结构物质（如 H2O）无论怎样振动都改变分子对称性，因此每一种振动都可产生对红外线的吸收。

3）选择性吸收与选择性辐射

4）最佳匹配——红外线加热物体的三种情况：A、表层加热（偏匹配）；B、表里同时加热（正匹配）；C、里层加热（内匹配）。

三、水分扩散

被加热物、热对流、热辐射与热源的关系见本节图示。