Różnica między konwekcją naturalną a wymuszoną

The kluczowa różnica między naturalną a wymuszoną konwekcją jest to w konwekcji naturalnej na ruch płynu wpływają naturalne środki, natomiast w konwekcji wymuszonej na ruch płynów wpływają środki zewnętrzne. Różnica między konwekcją naturalną a wymuszoną związaną z przenoszeniem ciepła polega na tym, że nie ma czynników zewnętrznych wpływających na przenoszenie ciepła w konwekcji naturalnej, podczas gdy czynniki zewnętrzne mogą powodować przenoszenie ciepła w konwekcji wymuszonej.

Konwekcja to metoda przenoszenia ciepła poprzez masowy ruch cząsteczek w płynie (takim jak gaz lub ciecz). Występuje w dwóch rodzajach jako konwekcja naturalna i wymuszona zgodnie ze sposobem inicjacji ruchu płynu.

ZAWARTOŚĆ

1. Przegląd i kluczowa różnica
2. Czym jest naturalna konwekcja
3. Co to jest konwekcja wymuszona
4. Porównanie obok siebie - konwekcja naturalna a wymuszona w formie tabelarycznej
5. Podsumowanie

Co to jest naturalna konwekcja?

Konwekcja naturalna jest metodą wymiany ciepła, w której naturalne środki wpływają na ruch płynu. Fakty zewnętrzne nie mają wpływu. Ten ruch cząsteczek w płynie wynika z różnic między gęstościami różnych regionów tego samego płynu. Gęstość płynu zmniejsza się, gdy się nagrzewa i odwrotnie. Wynika to z rozszerzalności cieplnej płynu (prędkość cząsteczek rośnie wraz ze wzrostem temperatury, co powoduje wzrost objętości płynu. Chociaż objętość wzrasta, masa pozostaje stała. Dlatego gęstość maleje).

Kiedy podgrzewamy płyn w pojemniku od jego dna, gęstość dolnej warstwy płynu zmniejsza się. Następnie region o niższej gęstości ma tendencję do przesuwania się na górę pojemnika. Następnie chłodniejszy płyn u góry pojemnika zastępuje dolny obszar. To trwa, w wyniku czego dochodzi do konwekcji.

Ryc. 01: Mechanizm naturalnej konwekcji

Przykłady naturalnej konwekcji obejmują schładzanie gotowanego jajka, gdy jest ono trzymane w normalnym powietrzu, utratę chłodu puszki chłodnego napoju itp. Rozważając mechanizm naturalnej konwekcji, najpierw temperatura zewnętrznej gorącego obiektu (trzymana w zimne powietrze) spada. Jednocześnie temperatura powietrza przylegającego do obiektu wzrośnie z powodu wymiany ciepła. Następnie gęstość tej sąsiadującej warstwy powietrza zmniejsza się. W rezultacie powietrze unosi się w górę. Zimne powietrze zastąpi ten region. Następnie konwekcja trwa. W końcu obiekt ostygnie.

Co to jest wymuszona konwekcja?

Konwekcja wymuszona jest metodą wymiany ciepła, w której środki zewnętrzne wpływają na ruch płynu. Tam źródła zewnętrzne, takie jak pompowanie, wentylatory, urządzenia ssące itp., Są przydatne w generowaniu ruchu płynu. Ta metoda jest bardzo cenna, ponieważ może skutecznie przenosić ciepło z ogrzewanego obiektu. Niektóre typowe przykłady tego mechanizmu to klimatyzacja, turbiny parowe itp.

Rozważając mechanizm wymuszonej konwekcji, ma on skomplikowany mechanizm niż naturalny. Jest tak, ponieważ w tej metodzie musimy regulować dwa czynniki; ruch płynu i przewodzenie ciepła. Te dwa czynniki mają silne połączenie, ponieważ ruch płynu może poprawić wymianę ciepła. Np .: wyższa szybkość ruchu płynu, wyższe przenoszenie ciepła.

Jaka jest różnica między konwekcją naturalną a wymuszoną?

Konwekcja naturalna jest metodą wymiany ciepła, w której na ruch płynu wpływają naturalne środki. Konwekcja wymuszona jest metodą wymiany ciepła, w której na ruch płynu wpływają środki zewnętrzne. Biorąc pod uwagę czynniki wpływające na wymianę ciepła, nie ma czynników zewnętrznych wpływających na wymianę ciepła w konwekcji naturalnej, podczas gdy czynniki zewnętrzne mogą powodować przekazywanie ciepła w konwekcji wymuszonej.

Ruch płynu w naturalnej konwekcji powstaje w wyniku zmiany gęstości płynu po podgrzaniu. Jednak ruch płynu w wymuszonej konwekcji powstaje w wyniku działania zewnętrznego źródła, takiego jak urządzenia pompujące, wentylatorowe, ssące. Schładzanie gotowanego jajka w normalnym powietrzu, utrata chłodu w puszce chłodnego napoju itp. Mogą być uwzględnione jako przykłady naturalnej konwekcji, a klimatyzacja, turbiny parowe itp. Są przykładami wymuszonej konwekcji.

Podsumowanie - konwekcja naturalna a wymuszona

Konwekcja występuje w dwóch postaciach jako konwekcja naturalna i konwekcja wymuszona. Różnica między konwekcją naturalną a wymuszoną polega na tym, że w konwekcji naturalnej środki naturalne wpływają na ruch płynu, natomiast w konwekcji wymuszonej środki zewnętrzne wpływają na ruch płynu.

Odniesienie:

1. „Naturalna konwekcja”. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 kwietnia 2018. Dostępne tutaj  
2. msg15 Obserwuj. „Wymuszona konwekcja”. LinkedIn SlideShare, 21 kwietnia 2015. Dostępne tutaj

Zdjęcie dzięki uprzejmości:

1.'Naturalny obieg konwekcji autorstwa Asperitasa''Rolf Brink - Praca własna (CC BY-SA 4.0) przez Commons Wikimedia