การถ่ายเทความร้อนไหลเวียนคืออะไร?

การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนเป็นการถ่ายเทความร้อนผ่านการพาความร้อนการถ่ายเทความร้อนผ่านการเคลื่อนที่ของของไหล การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนสามารถเกิดขึ้นได้ในหนึ่งในสองวิธีที่สำคัญ: ผ่านการพาความร้อนตามธรรมชาติและผ่านการพาความร้อน วิธีการถ่ายเทความร้อนทั้งสองวิธีนี้มีความโดดเด่นจากการใช้หรือไม่มีอุปกรณ์ภายนอกเพื่อย้ายของเหลวที่อุ่น ไม่ว่าในกรณีใดการถ่ายเทความร้อนนั้นเกิดจากของเหลวเช่นของเหลวก๊าซหรือของเหลวไหลผ่านมวลแข็ง

ตัวอย่างหนึ่งของการพาความร้อนคือน้ำเดือดในหม้อ เมื่อน้ำใกล้แหล่งความร้อนอุ่นขึ้นโมเลกุลจะกระจายตัวออกไป ทำให้น้ำมีความหนาแน่นน้อยและลอยตัวมากขึ้น ยิ่งมีน้ำลอยตัวลอยขึ้นสู่ยอดหม้อและน้ำเย็นก็เข้ามาแทนที่ น้ำเย็นจะได้รับความร้อนจากแหล่งความร้อนหนาแน่นน้อยลงและขึ้นไปด้านบน

กระบวนการนี้ส่งผลให้เกิดกระแสเรียกว่ากระแสหมุนเวียน ในกรณีของการต้มน้ำจะเห็นได้ชัดมากขึ้นเมื่อมีบางอย่างเช่นมักกะโรนีอยู่ในหม้อ - คนหนึ่งจะเห็นมักกะโรนีเคลื่อนขึ้นและลงด้วยกระแสพาความร้อน น้ำเดือดเป็นตัวอย่างของการพาความร้อนตามธรรมชาติ ในระบบนี้ไม่มีสิ่งใดนอกจากความหนาแน่นที่แตกต่างกันของน้ำทำให้เกิดการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อน ในความเป็นจริงการถ่ายโอนความร้อนผ่านการพาความร้อนตามธรรมชาติทำงานได้เพราะโดยทั่วไปของเหลวที่ให้ความร้อนมีความหนาแน่นต่ำกว่าของเหลวที่เย็นกว่า

ตรงกันข้ามกับการถ่ายเทความร้อนที่เกิดจากการพาความร้อนตามธรรมชาติคือการถ่ายเทความร้อนที่เกิดจากการพาความร้อนแบบบังคับ การพาความร้อนแบบบังคับนั้นแตกต่างจากการพาแบบธรรมชาติเนื่องจากการใช้กลไกภายนอกซึ่งจะเคลื่อนย้ายของเหลวรอบ ๆ วิธีการถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนนี้ไม่ต้องการความหนาแน่นที่แตกต่างกันของของเหลวในการทำงาน ตัวอย่างของกลไกภายนอกที่ใช้ในการพาความร้อนแบบบังคับคือปั๊มและพัดลม หัวใจเป็นตัวอย่างตามธรรมชาติของอุปกรณ์ดังกล่าวที่ใช้ในการพาความร้อนแบบบังคับ

ระบบไหลเวียนเลือดเป็นหนึ่งในวิธีที่มนุษย์และสัตว์บางตัวควบคุมอุณหภูมิร่างกายของพวกเขา หัวใจเป็นเครื่องปั๊มและเลือดก็เป็นของเหลวอุ่น หัวใจปั๊มของเหลวร้อนผ่านหลอดเลือดและต่อผิวหนัง ความร้อนจะถูกนำออกไปจากร่างกายด้วยวิธีการต่างๆ นี่คือหนึ่งในเหตุผลที่สัตว์ทะเลทรายหลายคนมีหูขนาดใหญ่ - เลือดสามารถไหลเวียนผ่านหูทำให้ความร้อนออกสู่สิ่งแวดล้อมผ่านวิธีการถ่ายเทความร้อนที่หลากหลาย