Galvenā atšķirība starp dabisko un piespiedu konvekciju ir tāda, ka dabiskā konvekcijā šķidruma kustību ietekmē dabiski līdzekļi, savukārt piespiedu konvekcijā šķidrumu kustību ietekmē ārēji līdzekļi. Atšķirība starp dabisko un piespiedu konvekciju, kas saistīta ar siltuma pārnesi, ir tāda, ka nav ārēju faktoru, kas ietekmētu siltuma pārnesi dabiskajā konvekcijā, savukārt ārējie faktori var izraisīt siltuma pārnesi piespiedu konvekcijā.
Konvekcija ir siltuma pārneses metode, izmantojot molekulu lielapjoma kustību šķidrumā (piemēram, gāzē vai šķidrumā). Tā ir divu veidu dabiskā un piespiedu konvekcija atbilstoši šķidruma kustības ierosināšanas veidam.
Kas ir dabiskā konvekcija?
Dabiskā konvekcija ir siltuma pārneses metode, kurā dabiski līdzekļi ietekmē šķidruma kustību. Ārējie fakti neietekmē. Šī molekulu kustība šķidrumā ir saistīta ar atšķirībām starp viena un tā paša šķidruma dažādu reģionu blīvumiem. Šķidruma blīvums samazinās, kad tas silda, un otrādi. Tas notiek šķidruma termiskās izplešanās dēļ (molekulu ātrums palielinās līdz ar temperatūras paaugstināšanos, kā rezultātā palielinās šķidruma tilpums. Lai gan tilpums palielinās, masa paliek nemainīga. Līdz ar to blīvums samazinās).
Kad mēs karsējam šķidrumu traukā no tā apakšas, šķidruma apakšējā slāņa blīvums samazinās. Tad zemāka blīvuma apgabalam ir tendence pārvietoties uz konteinera augšdaļu. Tad dzesētājs tvertnes augšpusē aizstāj apakšējo reģionu. Tas turpinās, kā rezultātā notiek konvekcija.
Attēls 01: Dabiskās konvekcijas mehānisms
Dabiskās konvekcijas piemēri ir vārītas olas atdzesēšana, turot to normālā gaisā, vēsas dzēriena skārdenes vēsuma zudums utt. Apsverot dabiskās konvekcijas mehānismu, pirmkārt, temperatūra ārpusē. karsts priekšmets (turēts aukstā gaisā) nokrīt uz leju. Tajā pašā laikā objektam blakus esošā gaisa temperatūra paaugstināsies siltuma pārneses dēļ. Tad šī blakus esošā gaisa slāņa blīvums samazinās. Tā rezultātā gaiss paceļas uz augšu. Aukstais gaiss aizstās šo reģionu. Pēc tam konvekcija turpinās. Beigās objekts atdzisīs.
Kas ir piespiedu konvekcija?
Piespiedu konvekcija ir siltuma pārneses metode, kurā ārēji līdzekļi ietekmē šķidruma kustību. Tur ārējie avoti, piemēram, sūknēšana, ventilatori, sūkšanas ierīces utt., ir noderīgi, lai radītu šķidruma kustību. Šī metode ir ļoti vērtīga, jo tā var efektīvi nodot siltumu no apsildāma objekta. Daži izplatīti šī mehānisma piemēri ir gaisa kondicionēšana, tvaika turbīnas utt.
Aplūkojot piespiedu konvekcijas mehānismu, tam ir sarežģītāks mehānisms nekā dabiskajam. Tas ir tāpēc, ka, izmantojot šo metodi, mums ir jāregulē divi faktori; šķidruma kustība un siltuma vadīšana. Šiem diviem faktoriem ir cieša saikne, jo šķidruma kustība var uzlabot siltuma pārnesi. Piemēram: lielāks šķidruma kustības ātrums, jo augstāks siltuma pārneses līmenis.
Kāda ir atšķirība starp dabisko un piespiedu konvekciju?
Dabiskā konvekcija ir siltuma pārneses metode, kurā šķidruma kustību ietekmē dabiskie līdzekļi. Piespiedu konvekcija ir siltuma pārneses metode, kurā šķidruma kustību ietekmē ārēji līdzekļi. Apsverot siltuma pārnesi ietekmējošos faktorus, nav ārēju faktoru, kas ietekmētu siltuma pārnesi dabiskajā konvekcijā, savukārt ārējie faktori var izraisīt siltuma pārnesi piespiedu konvekcijā.
Šķidruma kustība dabiskā konvekcijā rodas šķidruma blīvuma maiņas rezultātā, kad tas tiek uzkarsēts. Tomēr šķidruma kustība piespiedu konvekcijā rodas ārēja avota, piemēram, sūknēšanas, ventilatora, sūkšanas ierīču, rezultātā. Kā dabiskās konvekcijas piemērus var iekļaut vārītas olas atdzesēšanu, turot to normālā gaisā, vēsa dzēriena bundžas vēsuma zudumu utt., savukārt gaisa kondicionēšana, tvaika turbīnas utt. ir piespiedu konvekcijas piemēri.
Kopsavilkums - dabiska pret piespiedu konvekciju
Konvekcijai ir divas formas kā dabiskā konvekcija un piespiedu konvekcija. Atšķirība starp dabisko un piespiedu konvekciju ir tāda, ka dabiskajā konvekcijā dabiskie līdzekļi ietekmē šķidruma kustību, savukārt piespiedu konvekcijā ārējie līdzekļi ietekmē šķidruma kustību.
