Was ist erzwungene Konvektion?
Konvektion beschreibt die Auswirkung von Wärme durch Flüssigkeitsflüssigkeiten oder Gase auf ein festes Objekt. Bei erzwungener Konvektion wird der Flüssigkeits- oder Gasfluss verstärkt oder künstlich erzeugt. Lüfter sind ein häufiger Weg, um Gase zu erzwingen, während Pumpen häufig mit Flüssigkeiten verwendet werden. Die erzwungene Konvektion funktioniert üblicherweise schneller als die Standardkonvektion.
Ein einfaches Beispiel für die erzwungene Konvektion wäre, einen Eiswürfel mit warmem Wasser zu schmelzen. Ein Eiswürfel schmilzt auf natürliche Weise in einem noch warmen Wasserbecken. Die natürliche Konvektion würde dazu führen, dass das Wasser um den Eiswürfel im Laufe des Prozesses kühler und weniger effizient wird, um den Eiswürfel zu schmelzen. Wenn warmes Wasser kontinuierlich über den Eiswürfel gezwungen würde, würde sich das Wasser nicht abkühlen und der Eiswürfel würde viel schneller schmelzen. Je größer die exponierte Fläche der zu erhitzenden Oberfläche ist, desto schwieriger ist es zu erhitzen. Daher muss der Gas- oder Flüssigkeitsstrom angepasst werdenrdend. Dies wird häufig durch Zugabe einer künstlichen Quelle erreicht, um den Flüssigkeitsfluss oder Gas zu erhöhen.
Die Geschwindigkeit des Konvektionsstroms ist ebenfalls wichtig. Im Allgemeinen sind schnellere Ströme effizienter. Windkälte ist ein gutes Beispiel für diese Effizienz. Eine Person, die in schwerem Wind steht
Temperaturdifferenz beeinflusst auch die Geschwindigkeit, mit der erzwungene Konvektion auftritt. Oberflächen, die einem Konvektionsstrom mit einer viel höheren Temperatur ausgesetzt sind, heizen schneller. Die Wärmekonvektion verlangsamt sich, wenn sich das Objekt der Temperatur des Stroms nähert.
dickere Flüssigkeiten und Gase sind bei der Wärmeübertragung normalerweise effektiver. Dies ist problematisch, da viele dickere Gase und Flüssigkeiten mehr Kraft erfordern, um eine effektive Geschwindigkeit bei einem Konvektionsstrom aufrechtzuerhalten. Ca.Es muss auch eingenommen werden, dass die Flüssigkeit oder Gase beim Abkühlen mobil bleiben.
Obwohl der Hauptaugenmerk der erzwungenen Konvektion häufig das zu erhitzende oder abgekühlte Objekt ist, ist es wichtig, sich daran zu erinnern, dass die Temperaturübertragung in beide Richtungen verläuft. Wenn ein Konvektionsstrom ein Objekt erwärmt, wird die niedrigere Temperatur des Objekts auf den Strom übertragen. Die Bestimmung der Temperaturänderung sowohl im Objekt als auch im Strom ist wichtig, wenn die Effizienz der erzwungenen Konvektionsmethode beurteilt wird.
Wärmeübertragungsanalyse wird entweder manuell oder nach Software vorgefertigt. Es gibt viele Variablen, aber es gibt zwei primäre Hinweise auf die Wirksamkeit einer erzwungenen Konvertierungsmethode. Der erste Hinweis ist der Temperaturanstieg der zu erhitzenden Oberfläche. Die zweite Anzeige ist die Temperaturdifferenz des Konvektionsstroms vor und nach dem Übergang über die Oberfläche. Je größer der Unterschied ist, desto nützlicher ist die Konvektionsmethode.