Konvektif Isı Transferi Nedir?

Konvektif ısı aktarımı, ısının konveksiyon yoluyla aktarılması, ısının akışkan hareketi ile aktarılmasıdır. Konvektif ısı transferi iki ana yoldan biriyle gerçekleşebilir: doğal konveksiyon ve zorla konveksiyon yoluyla. Bu iki ısı aktarma yöntemi, ısıtılmış akışkanı hareket ettirmek için harici cihazların kullanılması veya bulunmaması ile ayırt edilir. Her iki durumda da, ısı transferi, bir sıvı, gaz veya bir ride gibi bir sıvı ile katı bir kütlenin üzerinden akar.

Bir konveksiyon örneği, bir kapta kaynayan sudur. Isı kaynağının yakınındaki su ısınırken moleküller dağılırlar. Bu, suyun daha az yoğun ve daha fazla yüzer hale gelmesine neden olur. Daha fazla yüzen su kabın tepesine yükselir ve daha soğuk su onun yerini alır. Soğuk su daha sonra ısı kaynağı tarafından ısıtılır, daha az yoğunlaşır ve tepeye çıkar.

Bu işlem bir konveksiyon akımı olarak adlandırılan bir akıma neden olur. Suyun kaynaması durumunda, tencerede makarna gibi bir şey varken daha görünür hale gelir - biri makarnanın konveksiyon akımı ile aşağı yukarı hareket ettiğini görür. Kaynar su, doğal taşınım örneğidir. Bu sistemde, suyun değişen yoğunlukları dışında hiçbir şey konvektif ısı transferine neden olmaz. Aslında, ısının doğal bir konveksiyon yoluyla aktarılması, genel olarak, ısıtılmış sıvıların, soğuk sıvılardan daha düşük yoğunluklara sahip olması nedeniyle çalışır.

Doğal konveksiyonun neden olduğu konvektif ısı transferinin aksine, zorlanmış konveksiyonun neden olduğu ısı transferidir. Cebri taşınım, sıvıyı hareket ettiren bir dış mekanizmanın kullanılması nedeniyle doğal taşınımdan farklıdır. Bu taşınımlı ısı transferi yönteminin çalışması için değişken sıvı yoğunlukları gerektirmez. Zorla konveksiyonda kullanılan bazı dış mekanizma örnekleri, pompalar ve fanlardır. Kalp, zorla konveksiyonda kullanılan böyle bir cihazın doğal bir örneğidir.

Dolaşım sistemi insanların ve bazı hayvanların vücut sıcaklıklarını düzenleme şekillerinden biridir. Bir kalp esasen bir pompadır ve kan ısıtılmış bir sıvıdır. Kalp, ısıtılmış sıvıyı kan damarlarından ve cilde doğru pompalar. Isı daha sonra çeşitli yollardan vücuttan alınır. Bu, pek çok çöl hayvanının büyük kulaklara sahip olmasının sebeplerinden biridir - kan kulaklar arasında dolaşabilir, çeşitli ısı transfer yöntemleriyle çevreye ısısını verir.