Ключовата разлика между естествената и принудителната конвекция е, че при естествената конвекция движението на течността се влияе от естествени средства, докато при принудителната конвекция движението на течностите се влияе от външни средства. Разликата между естествената и принудителната конвекция, свързана с преноса на топлина, е, че няма външни фактори, влияещи върху преноса на топлина при естествена конвекция, докато външните фактори могат да причинят пренос на топлина при принудителна конвекция.
Конвекцията е метод за пренос на топлина чрез обемно движение на молекулите във флуид (като газ или течност). Тя е в два вида като естествена и принудителна конвекция според начина на иницииране на движението на течността.
Какво е естествена конвекция?
Естествената конвекция е метод за пренос на топлина, при който естествените средства влияят върху движението на флуида. Няма влияние от външни факти. Това движение на молекулите в течността се дължи на разликите между плътностите на различните области на една и съща течност. Плътността на течността намалява при нагряване и обратно. Това се дължи на термичното разширение на течността (скоростта на молекулите се увеличава с повишаването на температурата, което води до увеличаване на обема на течността. Въпреки че обемът се увеличава, масата остава постоянна. Следователно плътността намалява).
Когато нагряваме течност в съд от дъното му, плътността на долния слой на течността намалява. Тогава областта с по-ниска плътност има тенденция да се премести към горната част на контейнера. Тогава охладителната течност в горната част на контейнера замества долната част. Това продължава, в резултат на което се получава конвекция.
Фигура 01: Механизъм на естествената конвекция
Примерите за естествена конвекция включват охлаждане на сварено яйце, когато се държи на нормален въздух, загуба на хлад на кутия с охладена напитка и т.н. Когато разглеждаме механизма на естествената конвекция, първо, температурата на външната страна на горещ предмет (държан в студен въздух) пада надолу. В същото време температурата на въздуха в съседство с обекта ще се повиши поради пренос на топлина. Тогава плътността на този съседен слой въздух намалява. В резултат на това въздухът се издига нагоре. Студеният въздух ще замени този регион. След това конвекцията продължава. В крайна сметка обектът ще се охлади.
Какво е принудителна конвекция?
Принудителната конвекция е метод за пренос на топлина, при който външни средства влияят върху движението на флуида. Там външни източници като помпи, вентилатори, смукателни устройства и т.н. са полезни за генериране на движение на флуида. Този метод е много ценен, защото може ефективно да пренася топлина от нагрят обект. Някои често срещани примери за този механизъм включват климатизация, парни турбини и др.
Когато разглеждаме механизма на принудителната конвекция, той има по-сложен механизъм от естествения начин. Това е така, защото при този метод трябва да регулираме два фактора; движение на течности и топлопроводимост. Тези два фактора имат силна връзка, тъй като движението на течността може да подобри преноса на топлина. Пример: по-висока е скоростта на движение на флуида, по-висок е преносът на топлина.
Каква е разликата между естествената и принудителната конвекция?
Естествената конвекция е метод за пренос на топлина, при който движението на течността се влияе от естествени средства. Принудителната конвекция е метод за пренос на топлина, при който движението на течността се влияе от външни средства. Когато се вземат предвид факторите, влияещи върху преноса на топлина, няма външни фактори, влияещи върху преноса на топлина при естествена конвекция, докато външните фактори могат да причинят пренос на топлина при принудителна конвекция.
Движението на флуида при естествена конвекция възниква в резултат на промяната на плътността на флуида при нагряване. Движението на течността при принудителна конвекция обаче се генерира в резултат на външен източник като помпа, вентилатор, смукателни устройства. Охлаждането на сварено яйце, когато се държи на нормален въздух, загубата на охлаждане на кутия с охладена напитка и т.н. могат да бъдат включени като примери за естествена конвекция, а климатизацията, парните турбини и т.н. са примери за принудителна конвекция. йени
Обобщение – естествена срещу принудителна конвекция
Конвекцията е в две форми като естествена конвекция и принудителна конвекция. Разликата между естествената и принудителната конвекция е, че при естествената конвекция естествените средства влияят върху движението на течността, докато при принудителната конвекция външните средства влияят върху движението на течността.
