Nyckelskillnaden mellan naturlig och påtvingad konvektion är att i naturlig konvektion påverkas vätskans rörelse av naturliga medel medan, vid påtvingad konvektion, vätskors rörelse påverkas av yttre medel. Skillnaden mellan naturlig och forcerad konvektion relaterad till värmeöverföring är att det inte finns några externa faktorer som påverkar värmeöverföringen i naturlig konvektion medan yttre faktorer kan orsaka värmeöverföring vid forcerad konvektion.
Konvektion är en metod för värmeöverföring via bulkrörelse av molekylerna i en vätska (som en gas eller en vätska). Det finns i två typer som naturlig och forcerad konvektion enligt sättet att initiera vätskans rörelse.
Vad är naturlig konvektion?
Naturlig konvektion är en metod för värmeöverföring där naturliga medel påverkar vätskans rörelse. Det finns ingen påverkan från yttre fakta. Denna rörelse av molekyler i vätskan beror på skillnaderna mellan densiteter av olika regioner i samma vätska. En vätskas densitet minskar när den värms upp och vice versa. Det beror på vätskans termiska expansion (molekylernas hastighet ökar med temperaturökningen, vilket resulterar i att vätskans volym ökar. Även om volymen ökar förblir massan konstant. Därför minskar densiteten).
När vi värmer en vätska i en behållare från dess botten, minskar densiteten i vätskans bottenskikt. Sedan tenderar området med lägre densitet att flytta till toppen av behållaren. Sedan ersätter kylvätskan på toppen av behållaren bottenområdet. Detta fortsätter, som ett resultat uppstår konvektion.
Figur 01: Mekanism för naturlig konvektion
Exempel på naturlig konvektion inkluderar nedkylning av ett kokt ägg när det förvaras i normal luft, förlust av kyla från en kall dryckesburk, etc. När man överväger mekanismen för naturlig konvektion, först, temperaturen på utsidan av en burk hett föremål (förvaras i kall luft) faller ner. Samtidigt kommer temperaturen på luften intill objektet att stiga på grund av värmeöverföring. Då minskar tätheten hos detta intilliggande luftlager. Som ett resultat stiger luften uppåt. Kall luft kommer att ersätta denna region. Sedan fortsätter konvektionen. Till slut kommer objektet att svalna.
Vad är forcerad konvektion?
Tvingad konvektion är en metod för värmeöverföring där yttre medel påverkar vätskans rörelse. Där är externa källor såsom pumpning, fläktar, suganordningar etc. användbara för att generera vätskerörelsen. Denna metod är mycket värdefull eftersom den effektivt kan överföra värme från ett uppvärmt föremål. Några vanliga exempel på denna mekanism inkluderar luftkonditionering, ångturbiner, etc.
När man överväger mekanismen med forcerad konvektion, har den en komplicerad mekanism än den naturliga vägen. Det beror på att vi i denna metod måste reglera två faktorer; vätskerörelse och värmeledning. Dessa två faktorer har ett starkt samband eftersom vätskerörelsen kan förbättra värmeöverföringen. Ex: högre rörelsehastighet för vätskan, högre värmeöverföringar.
Vad är skillnaden mellan naturlig och forcerad konvektion?
Naturlig konvektion är en metod för värmeöverföring där vätskans rörelse påverkas av naturliga medel. Forcerad konvektion är en metod för värmeöverföring där vätskans rörelse påverkas av externa medel. När man överväger faktorerna som påverkar värmeöverföringen finns det inga yttre faktorer som påverkar värmeöverföringen i naturlig konvektion medan yttre faktorer kan orsaka värmeöverföring vid forcerad konvektion.
Vätskerörelsen i naturlig konvektion genereras som ett resultat av förändringen av vätskans densitet vid uppvärmning. Vätskerörelsen vid forcerad konvektion genereras emellertid som ett resultat av en extern källa såsom pumpning, fläkt, suganordningar. Nedkylning av ett kokt ägg när det förvaras i normal luft, förlust av kyla från en kall drycksburk etc. kan inkluderas som exempel på naturlig konvektion, och luftkonditionering, ångturbiner etc. är exempel på forcerad konvektion.
Sammanfattning – naturlig vs påtvingad konvektion
Konvektion finns i två former, naturlig konvektion och forcerad konvektion. Skillnaden mellan naturlig och forcerad konvektion är att i naturlig konvektion påverkar de naturliga medlen vätskans rörelse medan, vid forcerad konvektion, externa medel påverkar vätskans rörelse.
