Hvad er konvektiv varmeoverførsel?
Konvektiv varmeoverførsel er overførsel af varme gennem konvektionsmidler, overførsel af varme gennem fluidbevægelse. Konvektiv varmeoverførsel kan ske på en af to hovedmåder: gennem naturlig konvektion og gennem tvungen konvektion. Disse to metoder til varmeoverførsel er kendetegnet ved anvendelse eller mangel på eksterne enheder til at bevæge det opvarmede fluid rundt. I begge tilfælde sker overførslen af varme af en væske - såsom en væske, gas eller en rheid - der flyder over en fast masse.
Et eksempel på konvektion er vand, der koger i en gryde. Når vandet nær varmekilden bliver varmere, spredes molekylerne fra hinanden. Dette får vandet til at blive mindre tæt og mere flydende. Det mere flydende vand stiger til toppen af gryden, og køligere vand indtager sin plads. Det køligere vand bliver derefter opvarmet af varmekilden, bliver mindre tæt og stiger til toppen.
Denne proces resulterer i en strøm kaldet en konvektionsstrøm. I tilfælde af kogende vand bliver det mere synligt, når der er noget som makaroni i gryden - man ser makaronerne bevæge sig op og ned med konvektionsstrømmen. Kogende vand er et eksempel på naturlig konvektion. I dette system forårsager intet undtagen de varierende densiteter af vandet den konvektive varmeoverførsel. Faktisk fungerer overførsel af varme gennem en naturlig konvektion, fordi generelt opvarmede væsker har lavere densitet end køligere væsker.
I modsætning til konvektiv varmeoverførsel forårsaget af naturlig konvektion er varmeoverførsel forårsaget af tvungen konvektion. Tvangskonvektion adskiller sig fra naturlig konvektion på grund af brugen af en ekstern mekanisme, der bevæger væsken rundt. Denne metode til konvektiv varmeoverførsel har ikke brug for de varierende tætheder af væsker for at arbejde. Nogle eksempler på eksterne mekanismer, der bruges i tvungen konvektion, er pumper og ventilatorer. Hjertet er et naturligt eksempel på en sådan enhed, der bruges i tvungen konvektion.
Cirkulationssystemet er en af måderne, som mennesker og nogle dyr regulerer deres kropstemperatur på. Et hjerte er hovedsagelig en pumpe, og blod er en opvarmet væske. Hjertet pumper den opvarmede væske gennem blodkar og mod huden. Varme føres derefter væk fra kroppen på forskellige måder. Dette er en af grundene til, at mange ørkener har store ører - blod er i stand til at cirkulere gennem ørerne og afgiver dets varme til miljøet gennem de forskellige varmeoverførselsmetoder.