Vad är konvektiv värmeöverföring?

Konvektiv värmeöverföring är överföring av värme genom konvektionsmedel, överföring av värme genom fluidrörelse. Konvektiv värmeöverföring kan förekomma på ett av två huvudsakliga sätt: genom naturlig konvektion och genom tvingad konvektion. Dessa två metoder för värmeöverföring kännetecknas av användningen eller bristen på externa enheter för att flytta den uppvärmda vätskan runt. I båda fallen sker överföringen av värme med en vätska- såsom en vätska, gas eller en reid- som strömmar över en fast massa.

Ett exempel på konvektion är vattenkokning i en kruka. När vattnet nära värmekällan blir varmare sprids molekylerna isär. Detta gör att vattnet blir mindre tätt och mer livligt. Det mer livliga vattnet stiger upp till toppen av potten och kallare vattnet tar sin plats. Det svalare vattnet kommer sedan att värmas upp av värmekällan, bli mindre tät och stiga upp till toppen.

Denna process resulterar i en ström som kallas en konvektionsström. När det gäller vattenkokning blir det mer synligt wNär något som makaroner är i potten- en kommer att se makaronierna röra sig upp och ner med konvektionsströmmen. Kokvatten är ett exempel på naturlig konvektion. I detta system orsakar inget annat än de olika tätheterna i vattnet den konvektiva värmeöverföringen. Faktum är att överföring av värme genom en naturlig konvektion fungerar eftersom uppvärmda vätskor i allmänhet har lägre täthet än svalare vätskor.

I motsats till konvektiv värmeöverföring orsakad av naturlig konvektion är värmeöverföring orsakad av tvingad konvektion. Tvingad konvektion skiljer sig från naturlig konvektion på grund av användningen av en yttre mekanism som rör vätskan runt. Denna metod för konvektiv värmeöverföring behöver inte de olika tätheterna hos vätskor för att fungera. Några exempel på yttre mekanismer som används i tvångskonvektion är pumpar och fläktar. Hjärtat är ett naturligt exempel på en sådan enhet som används i tvångskonvektion.

Cirkulationssystemet är ett av sätten som människor och vissa djur reglerar sina kroppstemperaturer. Ett hjärta är i huvudsak en pump och blod är en uppvärmd vätska. Hjärtat pumpar den uppvärmda vätskan genom blodkärl och mot huden. Värme tas sedan bort från kroppen på olika sätt. Detta är en av anledningen till att många ökendjur har stora öron - blod kan cirkulera genom öronen och ge upp sin värme till miljön genom de olika värmeöverföringsmetoderna.