Verschil tussen natuurlijke en geforceerde convectie

De belangrijk verschil tussen natuurlijke en geforceerde convectie is dat bij natuurlijke convectie wordt de beweging van het fluïdum beïnvloed door natuurlijke middelen, terwijl in gedwongen convectie de beweging van fluïda wordt beïnvloed door externe middelen. Het verschil tussen natuurlijke en geforceerde convectie met betrekking tot warmteoverdracht is dat er geen externe factoren zijn die de warmteoverdracht in natuurlijke convectie beïnvloeden, terwijl externe factoren warmteoverdracht bij geforceerde convectie kunnen veroorzaken.

Convectie is een methode van warmteoverdracht via bulkbeweging van de moleculen in een vloeistof (zoals een gas of een vloeistof). Het is in twee soorten als natuurlijke en geforceerde convectie volgens de weg van de initiatie van de beweging van vloeistof.

INHOUD

1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is natuurlijke convectie
3. Wat is gedwongen convectie
4. Vergelijking zij aan zij - Natuurlijke versus geforceerde convectie in tabelvorm
5. Samenvatting

Wat is natuurlijke convectie?

Natuurlijke convectie is een methode van warmteoverdracht waarbij natuurlijke middelen de beweging van de vloeistof beïnvloeden. Er is geen invloed van externe feiten. Deze beweging van moleculen in het fluïdum is te wijten aan het verschil tussen dichtheden van verschillende gebieden van hetzelfde fluïdum. De dichtheid van een vloeistof neemt af bij het verwarmen en omgekeerd. Dat komt door de thermische uitzetting van de vloeistof (de snelheid van moleculen neemt toe met de temperatuurstoename, wat resulteert in de toename van het volume van de vloeistof.) Hoewel het volume toeneemt, blijft de massa constant, daarom neemt de dichtheid af).

Wanneer we een vloeistof in een container vanaf zijn bodem verwarmen, neemt de dichtheid van de onderste laag van de vloeistof af. Dan heeft het gebied met de lagere dichtheid de neiging om naar de bovenkant van de houder te bewegen. Dan vervangt de koelvloeistof aan de bovenzijde van de container het onderste gebied. Dit gaat door, als gevolg hiervan treedt convectie op.

Figuur 01: Mechanisme van natuurlijke convectie

Voorbeelden van natuurlijke convectie omvatten het afkoelen van een gekookt ei in de normale lucht, verlies van koelte van een koele drank, enz. Bij het beschouwen van het mechanisme van natuurlijke convectie, ten eerste, de temperatuur van de buitenkant van een heet voorwerp (bewaard in koude lucht) valt naar beneden. Tegelijkertijd zal de temperatuur van de lucht naast het object stijgen als gevolg van warmteoverdracht. Dan neemt de dichtheid van deze aangrenzende luchtlaag af. Als gevolg hiervan stijgt de lucht naar boven. Koude lucht zal deze regio vervangen. Vervolgens gaat de convectie door. Uiteindelijk zal het object afkoelen.

Wat is gedwongen convectie?

Geforceerde convectie is een methode van warmteoverdracht waarbij externe middelen de beweging van de vloeistof beïnvloeden. Daar zijn externe bronnen zoals pompen, ventilatoren, afzuiginrichtingen enz. Nuttig voor het genereren van de vloeistofbeweging. Deze methode is erg waardevol omdat het de warmte van een verwarmd object efficiënt kan overdragen. Enkele veel voorkomende voorbeelden van dit mechanisme zijn airconditioning, stoomturbines, enz.

Bij het beschouwen van het mechanisme van geforceerde convectie, heeft het een gecompliceerd mechanisme dan de natuurlijke manier. Dat komt omdat we bij deze methode twee factoren moeten reguleren; vloeiende beweging en warmtegeleiding. Deze twee factoren hebben een sterke verbinding omdat de vloeistofbeweging de warmteoverdracht kan verbeteren. Vb: hoe hoger de bewegingssnelheid van de vloeistof, hoe hoger de warmteoverdracht.

Wat is het verschil tussen natuurlijke en geforceerde convectie?

Natuurlijke convectie is een methode van warmteoverdracht waarbij de beweging van de vloeistof wordt beïnvloed door natuurlijke middelen. Geforceerde convectie is een methode van warmteoverdracht waarbij de beweging van het fluïdum wordt beïnvloed door externe middelen. Bij het beschouwen van de factoren die de warmteoverdracht beïnvloeden, zijn er geen externe factoren die de warmteoverdracht in natuurlijke convectie beïnvloeden, terwijl externe factoren warmteoverdracht bij geforceerde convectie kunnen veroorzaken..

De vloeiende beweging in natuurlijke convectie genereert als gevolg van de verandering van de dichtheid van vloeistof bij verwarming. De vloeistofbeweging in geforceerde convectie genereert echter als een resultaat van een externe bron zoals pompen, ventilator, zuiginrichtingen. Het afkoelen van een gekookt ei wanneer bewaard in de normale lucht, verlies van koelte van een koele drank kan, enz. Kan worden opgenomen als voorbeelden van natuurlijke convectie, en airconditioning, stoomturbines, enz. Zijn voorbeelden van geforceerde convectie.

Samenvatting - Natuurlijk vs gedwongen convectie

Convectie heeft twee vormen, zoals natuurlijke convectie en geforceerde convectie. Het verschil tussen natuurlijke en geforceerde convectie is dat bij natuurlijke convectie de natuurlijke middelen de beweging van de vloeistof beïnvloeden, terwijl externe middelen bij geforceerde convectie de beweging van de vloeistof beïnvloeden..

Referentie:

1. "Natuurlijke convectie." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 april 2018. Beschikbaar Hier  
2. msg15 Volgen. "Geforceerde Convectie." LinkedIn SlideShare, 21 april 2015. Beschikbaar Hier

Afbeelding met dank aan:

1. 'Natuurlijke Convectiecirculatie door Asperitas' Door Rolf Brink - Eigen werk, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia