Forskjellen mellom naturlig og tvungen konveksjon

De nøkkelforskjell mellom naturlig og tvungen konveksjon er det i naturlig konveksjon påvirkes væskens bevegelse av naturlige midler mens i tvungen konveksjon påvirkes væskens bevegelse av eksterne midler. Forskjellen mellom naturlig og tvungen konveksjon relatert til varmeoverføring er at det ikke er noen eksterne faktorer som påvirker varmeoverføringen i naturlig konveksjon mens eksterne faktorer kan forårsake varmeoverføring i tvungen konveksjon.

Konveksjon er en metode for varmeoverføring via bulkbevegelse av molekylene i et fluidum (som en gass eller en væske). Det er i to typer som naturlig og tvungen konveksjon i henhold til måten å starte væskebevegelsen.

INNHOLD

1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er naturlig konveksjon
3. Hva er tvungen konveksjon
4. Side ved side-sammenligning - Naturlig vs tvungen konveksjon i tabellform
5. Sammendrag

Hva er naturlig konveksjon?

Naturlig konveksjon er en metode for varmeoverføring der naturlige midler påvirker bevegelsen av væsken. Det er ingen innflytelse fra eksterne fakta. Denne bevegelsen av molekyler i fluidet skyldes forskjellene mellom tettheter i forskjellige områder av samme fluid. Tettheten av en væske reduseres når den varmer og omvendt. Det skyldes den termiske ekspansjonen av væsken (molekylets hastighet øker med temperaturøkningen, noe som resulterer i økningen av volumet av væsken. Selv om volumet øker, forblir massen konstant. Derfor reduseres tettheten).

Når vi oppvarmer væske i en beholder fra bunnen, reduseres densiteten av bunnlaget av væsken. Deretter har regionen med lavere tetthet tendens til å bevege seg til toppen av beholderen. Så erstatter kjølervæsken øverst på beholderen bunnområdet. Dette fortsetter, som et resultat oppstår konveksjon.

Figur 01: Mekanisme for naturlig konveksjon

Eksempler på naturlig konveksjon inkluderer kjøling av et kokt egg når det holdes i normal luft, tap av kjølig av en kjølig drikkekanne, etc. Når man vurderer mekanismen for naturlig konveksjon, først, temperaturen på utsiden av en varm gjenstand (holdes inne kald luft) faller ned. Samtidig vil temperaturen i luften ved siden av objektet stige på grunn av varmeoverføring. Dermed reduseres tettheten til dette tilstøtende lag av luft. Som et resultat stiger luften oppover. Kald luft erstatter denne regionen. Så fortsetter konveksjonen. Til slutt vil objektet kjøle seg ned.

Hva er tvungen konveksjon?

Tvingt konveksjon er en metode for varmeoverføring der eksterne midler påvirker bevegelsen av væsken. Der er eksterne kilder som pumping, vifter, sugeinnretninger, etc., nyttige for å generere væskebevegelsen. Denne metoden er svært verdifull fordi den effektivt kan overføre varme fra et oppvarmet objekt. Noen vanlige eksempler på denne mekanismen inkluderer klimaanlegg, dampturbiner, osv.

Når man vurderer mekanismen for tvungen konveksjon, har den en komplisert mekanisme enn den naturlige måten. Det er fordi, i denne metoden, må vi regulere to faktorer; væskebevegelse og varmeledning. Disse to faktorene har en sterk forbindelse, siden væskebevegelsen kan øke varmeoverføringen. Ex: høyere væskehastighet, høyere varmeoverføringer.

Hva er forskjellen mellom naturlig og tvungen konveksjon?

Naturlig konveksjon er en metode for varmeoverføring der væskens bevegelse påvirkes av naturlige midler. Tvungen konveksjon er en metode for varmeoverføring hvor væskens bevegelse påvirkes av eksterne midler. Når man vurderer faktorene som påvirker varmeoverføringen, er det ingen eksterne faktorer som påvirker varmeoverføringen i naturlig konveksjon, mens eksterne faktorer kan forårsake varmeoverføring i tvungen konveksjon.

Fluidbevegelsen i naturlig konveksjon genererer som et resultat av forandringen av tettheten av fluid når den oppvarmes. Imidlertid genererer væskebevegelsen i tvungen konveksjon som et resultat av en ekstern kilde som pumping, vifte, sugeanordninger. Kjøling ned et kokt egg når det holdes i vanlig luft, tapp av kjølig av en kjølig drikkekanne, etc. kan inkluderes som eksempler på naturlig konveksjon, og klimaanlegg, dampturbiner, etc. er eksempler på tvungen konveksjon.

Sammendrag - Naturlig vs tvungen konveksjon

Konveksjon er i to former som naturlig konveksjon og tvungen konveksjon. Forskjellen mellom naturlig og tvungen konveksjon er at i naturlig konveksjon påvirker naturlige midler væskens bevegelse, mens det i tvungen konveksjon påvirker bevegelsen av væsken.

Henvisning:

1. "Natural Convection." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17. april 2018. Tilgjengelig her  
2. msg15 Følg. "Forced Convection." LinkedIn SlideShare, 21. april 2015. Tilgjengelig her

Bilde Courtesy:

1. "Naturlig konveksjonssirkulasjon av Asperitas" Ved Rolf Brink - Eget arbeid, (CC BY-SA 4,0) via Commons Wikimedia