O que é convecção forçada?

A convecção descreve o efeito do calor dos fluidos de viagem ou gases em um objeto sólido. Na convecção forçada, o fluxo do fluido ou gás é aprimorado ou criado artificialmente. Os ventiladores são uma maneira comum de forçar os gases, enquanto as bombas são frequentemente usadas com fluidos. A convecção forçada geralmente funciona mais rapidamente que a convecção padrão.

Um exemplo simples de convecção forçada seria derreter um cubo de gelo com água morna. Um cubo de gelo derreterá naturalmente em uma piscina parada de água morna. A convecção natural resultaria na água ao redor do cubo de gelo se tornar mais fria e menos eficiente em derreter o cubo de gelo à medida que o processo avança. Se a água morna fosse forçada pelo cubo de gelo continuamente, a água não esfriaria e o cubo de gelo derreteria muito mais rápido.

A eficiência da convecção de calor é determinada por vários fatores. Geralmente, quanto maior a área exposta da superfície a ser aquecida, mais difícil é aquecer. Portanto, o fluxo de gás ou líquido precisa ser ajustado Acrordingly. Isso geralmente é realizado pela adição de uma fonte artificial para aumentar o fluxo de líquidos ou gás.

A velocidade do fluxo de convecção também é importante. Em geral, fluxos mais rápidos são mais eficientes. O frio do vento é um bom exemplo dessa eficiência. Uma pessoa em pé com vento pesado esfriará mais rápido que um em ar estagnado, porque a pele quente está sendo exposta a um maior volume de ar frio dentro de um determinado tempo.

A diferença de temperatura também afeta a taxa na qual a convecção forçada ocorre. As superfícies expostas a uma corrente de convecção com uma temperatura muito mais alta aquecem mais rapidamente. A convecção do calor diminui à medida que o objeto se aproxima da temperatura da corrente.

fluidos e gases mais espessos são geralmente mais eficazes na transferência de calor. Isso é problemático, porque muitos gases e fluidos mais espessos requerem mais força para manter a velocidade efetiva em uma corrente de convecção. Catambém deve ser tomado para que o fluido ou os gases permaneçam móveis à medida que esfriarem.

Embora o foco principal da convecção forçada seja frequentemente o objeto a ser aquecido ou resfriado, é importante lembrar que a transferência de temperatura vai nos dois sentidos. Quando um fluxo de convecção está aquecendo um objeto, a temperatura mais baixa do objeto é transferida para o fluxo. Determinar a mudança de temperatura no objeto e no fluxo é importante ao julgar a eficiência do método de convecção forçada.

A análise de transferência de calor é pré -formada manualmente ou por software. Existem muitas variáveis, mas há duas indicações primárias da eficácia de um método de conversão forçado. A primeira indicação é o aumento da temperatura na superfície a ser aquecido. A segunda indicação é a diferença de temperatura do fluxo de convecção antes e depois de passar pela superfície. Quanto maior a diferença, mais útil é o método de convecção.