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图解热辐射二极管

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利用热辐射二极管,可以把无规则的热辐射单向传递到需要的空间,使得无需电力消耗的情况下,改变局部温度,并形成温差,使得不可利用的熵运动反向,从无规则向有序化自然过度,人类未来能源的大门因此打开。
下面以一个简单的例子图解其原理:
本例采用的光锥为上大下尖的锥形体,采用红外透明材料,折射率=2,图示剖面为等边三角形,侧面贴合空腔光锥,但空腔光锥的高度只有实体光锥的一半。

我们分别在光锥大口处选择几个参考点进行入光数量的分析。上图中,在光锥大口边缘只有90°范围的的入射光才能穿越。


IP属地:江西1楼2017-05-27 14:49回复

    上图分析入光点位于光锥大口边缘与空腔光锥小口边缘之间,由图中可以看出,随着远离光锥大口边缘,可穿越的辐射范围角度均大于90°,并逐步增加。


    IP属地:江西2楼2017-05-27 14:55
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      在上图位置,可穿越的红外辐射的入射范围大约150°。


      IP属地:江西3楼2017-05-27 14:58
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        上图是光锥大口中间位置,可以看出任何角度的红外辐射都可以穿越。


        IP属地:江西4楼2017-05-27 14:59
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          假设等边三角形的边长为2,则入口面积为4,根据有效入射(可穿越)角度保守的换算得到的有效全入射面积将大于2.5,而反向红外辐射入射接触介质面积为2,即便全部可通过,反向有效全入射面积也只有2,这样就有20%的传递差,以常温小每平方300瓦的红外辐射计算,安装这样的红外二极管面板,就有60瓦/平方的效能,虽然比传统空调功率低,但由于不消耗电力,可以不间断使用,实际效果相差并不巨大,而且价格低,可以增加面积,达到提高功率的效果,而其产生的温差还可以用于发电,因此其现实意义巨大。
          由于传递差与折射率以及结构有关,优化结构以及采用高折射率的红外介质都可以大大提高其功率,随着材料科学的巨大发展,红外二极管的前景一片光明。


          IP属地:江西5楼2017-05-27 15:12
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            也可以让实体光锥小端与空腔光锥平齐,为防止光锥小端全反射流失,可以在光锥小端粘连红外吸收层,这样,该吸收层内表面接收到高强度红外辐射,必然提高温度,这个温度可以直接传递出来,形成温差。


            IP属地:江西6楼2017-05-27 15:56
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              如果光锥大口表面做成凸球面,效果更好,可以大大增加不对称率,其实用性已毋庸置疑。


              IP属地:江西来自Android客户端8楼2017-05-31 11:40
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                红外材料我认为多光谱硫化锌比较满意,第一,价格低,第二,透光率高,第三,透光范围涵盖常温热辐射能量主要部分波长。第四,折射率高,非对称性大,功率就高。


                IP属地:江西来自Android客户端9楼2017-07-12 19:20
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                  回复 脚扭了就截肢 :本贴所述的推论无一不是在可靠的当代物理理论下的结论,如果你认为理论不可以判断,无法指导科学发展,那么大家还需要学习吗?


                  IP属地:江西来自Android客户端13楼2019-06-05 10:05
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                    回复 JS-05步枪 :虽然你是个熊孩子,但是我还是愿意给你一个忠告,物理与数学不同,物理理论无定论,所以不要急急忙忙的下定论。本贴你有时间可以参考一下,就当做锻炼大脑分析能力吧,时间不限,可以问同学,老师,但必须按牌理出牌,不可造次。


                    IP属地:江西来自Android客户端14楼2019-07-01 00:07
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