Rozdiel medzi prirodzenou a nútenou prúdením

kľúčový rozdiel medzi prirodzeným a núteným prúdením je to pri prirodzenej konvekcii je pohyb tekutiny ovplyvňovaný prírodnými prostriedkami, zatiaľ čo pri nútenej konvekcii je pohyb tekutín ovplyvňovaný vonkajšími prostriedkami. Rozdiel medzi prirodzenou a nútenou konvekciou súvisiacou s prenosom tepla je, že neexistujú žiadne vonkajšie faktory ovplyvňujúce prenos tepla v prirodzenej konvekcii, zatiaľ čo vonkajšie faktory môžu spôsobiť prenos tepla pri nútenej konvekcii..

Konvekcia je metóda prenosu tepla hromadným pohybom molekúl v tekutine (ako je plyn alebo kvapalina). Je to dva typy ako prirodzená a nútená konvekcia podľa spôsobu iniciácie pohybu tekutiny.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je to prirodzená konvekcia
3. Čo je nútená konvekcia
4. Porovnanie vedľa seba - prirodzené verzus nútené prúdenie v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je to prirodzená konvekcia?

Prirodzená konvekcia je spôsob prenosu tepla, pri ktorom prírodné prostriedky ovplyvňujú pohyb tekutiny. Z vonkajších faktov nemá vplyv. Tento pohyb molekúl v tekutine je spôsobený rozdielmi medzi hustotami rôznych oblastí tej istej tekutiny. Hustota kvapaliny sa znižuje, keď sa zahrieva, a naopak. Je to kvôli tepelnej expanzii tekutiny (rýchlosť molekúl sa zvyšuje so zvyšovaním teploty, čo vedie k zvyšovaniu objemu tekutiny. Hoci sa objem zvyšuje, hmotnosť zostáva konštantná, a preto hustota klesá).

Keď ohrievame tekutinu v nádobe od jej dna, hustota spodnej vrstvy tekutiny sa znižuje. Potom má oblasť s nižšou hustotou tendenciu presunúť sa na vrchol nádoby. Potom chladiaca tekutina v hornej časti nádoby nahrádza spodnú oblasť. V dôsledku toho pokračuje konvekcia.

Obrázok 01: Mechanizmus prirodzenej konvekcie

Medzi príklady prirodzenej konvekcie patrí ochladenie uvareného vajca, keď sa uchováva v normálnom vzduchu, strata chladu chladného nápoja atď. Pri zvažovaní mechanizmu prirodzenej konvekcie sa najskôr teplota vonkajšej strany horúceho objektu (udržiavaná v studený vzduch) klesá. Súčasne teplota vzduchu susediaceho s objektom vzrastie v dôsledku prenosu tepla. Potom hustota tejto susednej vrstvy vzduchu klesá. Výsledkom je, že vzduch stúpa nahor. Tento región nahradí studený vzduch. Potom prúdenie pokračuje. Nakoniec sa objekt ochladí.

Čo je nútená konvekcia?

Nútené prúdenie je spôsob prenosu tepla, pri ktorom vonkajšie prostriedky ovplyvňujú pohyb tekutiny. Pri vytváraní pohybu tekutiny sú tu užitočné vonkajšie zdroje, ako je čerpanie, ventilátory, sacie zariadenia atď. Táto metóda je veľmi cenná, pretože dokáže efektívne prenášať teplo z vykurovaného objektu. Niektoré bežné príklady tohto mechanizmu zahŕňajú klimatizáciu, parné turbíny atď.

Pri uvažovaní o mechanizme nútenej konvekcie je to zložitý mechanizmus, ako je prirodzený spôsob. Je to preto, že pri tejto metóde musíme regulovať dva faktory; pohyb tekutiny a vedenie tepla. Tieto dva faktory majú silné spojenie, pretože pohyb tekutiny môže zvýšiť prenos tepla. Napr .: čím vyššia je rýchlosť pohybu tekutiny, tým vyššie je prestup tepla.

Aký je rozdiel medzi prirodzenou a nútenou konvekciou?

Prirodzené prúdenie je spôsob prenosu tepla, pri ktorom je pohyb tekutiny ovplyvňovaný prírodnými prostriedkami. Nútené prúdenie je spôsob prenosu tepla, pri ktorom je pohyb tekutiny ovplyvňovaný vonkajšími prostriedkami. Pri posudzovaní faktorov ovplyvňujúcich prenos tepla neexistujú žiadne vonkajšie faktory, ktoré ovplyvňujú prenos tepla v prirodzenej konvekcii, zatiaľ čo vonkajšie faktory môžu spôsobiť prenos tepla pri nútenej konvekcii..

Pohyb tekutiny v prirodzenej konvekcii sa vytvára v dôsledku zmeny hustoty tekutiny pri zahrievaní. Pohyb tekutiny pri nútenej konvekcii sa však vytvára v dôsledku vonkajšieho zdroja, napríklad čerpania, ventilátora, sacích zariadení. Ako príklady prirodzenej konvekcie je možné uviesť ochladenie uvareného vajca, keď sa uchováva v normálnom vzduchu, môže sa zahrnúť strata chladu studeného nápoja atď. Príkladom nútenej konvekcie je klimatizácia, parné turbíny atď..

Zhrnutie - prirodzené verzus nútené prúdenie

Konvekcia je v dvoch formách ako prirodzená a nútená konvekcia. Rozdiel medzi prirodzenou a nútenou konvekciou je ten, že pri prirodzenej konvekcii prírodné prostriedky ovplyvňujú pohyb tekutiny, zatiaľ čo pri nútenej konvekcii vonkajšie prostriedky ovplyvňujú pohyb tekutiny..

referencie:

1. „Prirodzená konvekcia“. Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17. apríla 2018. K dispozícii tu  
2. msg15 Nasledujte. „Nútená konvekcia.“ LinkedIn SlideShare, 21. apríla 2015. K dispozícii tu

S láskavým dovolením:

1.'Nurálna cirkulácia obehu Asperitas'By Rolf Brink - vlastná práca, (CC BY-SA 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia