Erinevus loodusliku ja sunnitud konvektsiooni vahel

võtme erinevus loodusliku ja sunnitud konvektsiooni vahel on see loodusliku konvektsiooni korral mõjutavad vedeliku liikumist looduslikud vahendid, samas kui sunnitud konvektsiooni korral mõjutavad vedelike liikumist välised vahendid. Soojusülekandega seotud loodusliku ja sunnitud konvektsiooni erinevus seisneb selles, et loodusliku konvektsiooni korral pole soojusülekannet mõjutavaid väliseid tegureid, samas kui välised tegurid võivad sundkonvektsioonis põhjustada soojusülekannet.

Konvektsioon on vedeliku (näiteks gaasi või vedeliku) molekulide hulgiliikumise kaudu toimuva soojusülekande meetod. Seda on kahte tüüpi - loomulik ja sunnitud konvektsioon vastavalt vedeliku liikumise algatamise viisile.

SISU

1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on looduslik konvektsioon
3. Mis on sunnitud konvektsioon
4. Kõrvuti võrdlus - loomulik vs sunnitud konvektsioon tabelina
5. Kokkuvõte

Mis on looduslik konvektsioon?

Looduslik konvektsioon on soojusülekande meetod, milles looduslikud vahendid mõjutavad vedeliku liikumist. Välised faktid ei mõjuta. See molekulide liikumine vedelikus on tingitud sama vedeliku erinevate piirkondade tiheduste erinevustest. Vedeliku tihedus väheneb kuumutamisel ja vastupidi. Selle põhjuseks on vedeliku soojuspaisumine (molekulide kiirus suureneb temperatuuri tõusuga, mille tulemuseks on vedeliku mahu suurenemine. Ehkki maht suureneb, jääb mass samaks. Seetõttu tihedus väheneb).

Kui soojendame anumas olevat vedelikku selle põhjast, väheneb vedeliku põhjakihi tihedus. Siis kipub madalama tihedusega piirkond liikuma konteineri ülaossa. Siis asendab mahuti ülaosas olev jahuti vedelik alumist piirkonda. See jätkub, mille tagajärjel toimub konvektsioon.

Joonis 01: Loodusliku konvektsiooni mehhanism

Loodusliku konvektsiooni näideteks on keedetud muna jahutamine normaalses õhus, jaheda joogipurgi jahtumine jne. Kui arvestada loomuliku konvektsiooni mehhanismi, tuleb esiteks arvestada kuuma objekti (hoitud temperatuuril külm õhk) langeb alla. Samal ajal tõuseb objektiga külgneva õhu temperatuur soojusülekande tõttu. Siis väheneb selle külgneva õhukihi tihedus. Selle tagajärjel tõuseb õhk ülespoole. Külm õhk asendab selle piirkonna. Siis konvektsioon jätkub. Lõpuks objekt jahtub.

Mis on sunnitud konvektsioon?

Sunnitud konvektsioon on soojusülekande meetod, milles välised vahendid mõjutavad vedeliku liikumist. Seal on vedeliku liikumise tekitamiseks kasulikud välised allikad, näiteks pumpamine, ventilaatorid, imemisseadmed jne. See meetod on väga väärtuslik, kuna selle abil saab kuumutatud esemest soojusenergiat tõhusalt üle kanda. Selle mehhanismi mõned tavalised näited hõlmavad kliimaseadet, auruturbiine jne.

Kui arvestada sundkonvektsiooni mehhanismi, on sellel keerulisem mehhanism kui loomulikul viisil. Sellepärast, et selle meetodi puhul peame reguleerima kahte tegurit; vedeliku liikumine ja soojusjuhtivus. Nendel kahel teguril on tihe seos, kuna vedeliku liikumine võib soojusülekannet parandada. Ex: mida suurem on vedeliku liikumiskiirus, seda suurem on soojusülekanne.

Mis vahe on looduslikul ja sunnitud konvektsioonil?

Looduslik konvektsioon on soojusülekande meetod, milles vedeliku liikumist mõjutavad looduslikud vahendid. Sunnitud konvektsioon on soojusülekande meetod, milles vedeliku liikumist mõjutavad välised vahendid. Kui arvestada soojusülekannet mõjutavaid tegureid, siis puuduvad välised tegurid, mis mõjutaksid soojusülekannet loomulikus konvektsioonis, samas kui välised tegurid võivad põhjustada soojusülekannet sundkonvektsioonis.

Vedeliku liikumine loomulikus konvektsioonis tekib vedeliku tiheduse muutumisel kuumutamisel. Kuid vedeliku liikumine sunnitud konvektsioonis tekitatakse välise allika, näiteks pumpamise, ventilaatori, imemisseadmete tagajärjel. Loodusliku konvektsiooni näideteks võib olla keedetud muna jahutamine normaalses õhus, jaheda joogi puru kadumine jne. Sundkonvektsiooni näited võivad olla konditsioneer, auruturbiinid jne..

Kokkuvõte - loomulik vs sunnitud konvektsioon

Konvektsioon toimub kahel kujul: loomulik konvektsioon ja sundkonvektsioon. Loodusliku ja sunnitud konvektsiooni erinevus seisneb selles, et loodusliku konvektsiooni korral mõjutavad looduslikud vahendid vedeliku liikumist, samas kui sunnitud konvektsiooni korral mõjutavad välised vahendid vedeliku liikumist..

Viide:

1. “Looduslik konvektsioon.” Vikipeedia, Wikimedia Foundation, 17. aprill 2018. Saadaval siin  
2. msg15 Järgi. “Sunnitud konvektsioon.” LinkedIn SlideShare, 21. aprill 2015. Saadaval siin

Pilt viisakalt:

1. Asperitase loomuliku konvektsiooni ringlus Rolf Brink - Oma töö, (CC BY-SA 4.0) Commonsi Wikimedia kaudu