対流冷却とは何ですか？

対流冷却は、流体の動きから発生する熱の移動です。液体とガスの両方が対流冷却を示すことができ、その効果は自然または強制される可能性があります。自然の冷却は、熱気の上昇や冷却空気沈下など、流体の密度の変化により熱伝達から起こります。強制対流は、ファンの動いている空気や液体を攪拌するスプーンなど、液体を動かすために外力が加えられたときに発生します。

熱伝達は、主に伝導と対流から発生します。伝導とは、材料の動きなしに、あらゆる材料を介した熱の移動です。伝導の例は、ガスストーブの炎によって加熱された金属鍋です。ガスの炎は鍋の下側を加熱し、伝導は熱を鍋の残りの部分に移します。熱がオフになると、熱が透過すると対流が鍋を冷却し、鍋の周りの空気に上昇します。空気は加熱されます土地と上昇の温暖化。空気が上昇すると、冷却して表面に戻り、世界の空気循環と気象パターンが生まれます。海流は、涼しい海に温水を運び、涼しい水は沈み、暖かい地域に移動します。日光は空気や水を温めることでエネルギーを追加し、地球の回転はいくらかのエネルギーを与えますが、動きは強制されるのではなく自然と見なされます。

対流冷却は地球内でも発生します。放射性元素の崩壊によって加熱された溶融コアは、私たちの惑星の外側の地殻に向かって上昇します。対流は溶融コア材料を冷却し、ゆっくりと中央に戻ります。この動きにより、大陸は溶融コアの上にゆっくりと移動します。これは、構造プレートの動きと呼ばれる現象です。

強制冷却は、家庭や企業で一般的です。エアコンと暖房システムは、強制的な空気対流を使用して熱を出入りするために使用します建物の。電子機器内のファンは、電子コンポーネント上で空気を動かすために強制対流冷却を使用しました。冷蔵システムはファンを使用して、コンデンサーコイルから熱を除去するだけでなく、コンプレッサーを冷却し、冷蔵コンパートメント内で空気を移動します。

冷却ファンは、何世紀にもわたって対流効果を示してきました。電気の発明により、電気モーターを使用して卓上ファンと天井ファンを駆動できます。 20世紀後半から、それらの機能を自動的に制御するためのサーモスタットを含む洗練された天井ファンが利用可能になりました。すべてが皮膚を横切って空気を動かすことによって人体を冷却するという同じ原理に依存しています。

対流を蒸発と組み合わせて、冷却性能を向上させることができます。 Evaporative cooling systems, which use forced air passed through a wet evaporation pad to cool interior spaces, are popular in areas of very low humidity.これらのシステムは、入ってくる空気から熱を除去することにより、内部空間を冷却します大まかな蒸発。結果として得られる空気の流れは涼しいですが、より多くの湿気が含まれています。蒸発システムは、より高い相対湿度の領域ではうまく機能しません。なぜなら、冷却は発生せず、内部がかなり湿っている可能性があるためです。