Nøkkelforskjellen mellom naturlig og tvungen konveksjon er at i naturlig konveksjon påvirkes væskens bevegelse av naturlige midler, mens ved tvungen konveksjon påvirkes væskens bevegelse av eksterne midler. Forskjellen mellom naturlig og tvungen konveksjon knyttet til varmeoverføring er at det ikke er noen ytre faktorer som påvirker varmeoverføringen i naturlig konveksjon mens eksterne faktorer kan forårsake varmeoverføring ved tvungen konveksjon.
Konveksjon er en metode for varmeoverføring via bulkbevegelse av molekylene i en væske (som en gass eller en væske). Det er i to typer som naturlig og tvungen konveksjon i henhold til måten å initiere væskens bevegelse på.
Hva er naturlig konveksjon?
Naturlig konveksjon er en metode for varmeoverføring der naturlige virkemidler påvirker væskens bevegelse. Det er ingen påvirkning fra eksterne fakta. Denne bevegelsen av molekyler i væsken skyldes forskjellene mellom tettheter i forskjellige områder av samme væske. Tettheten til en væske avtar når den varmes opp og omvendt. Det er på grunn av væskens termiske ekspansjon (hastigheten til molekylene øker med temperaturøkningen, noe som resulterer i økningen av væskens volum. Selv om volumet øker, forblir massen konstant. Derfor avtar tettheten).
Når vi varmer opp en væske i en beholder fra bunnen, reduseres tettheten til bunnlaget av væsken. Da har området med lavere tetthet en tendens til å bevege seg til toppen av beholderen. Deretter erstatter kjølevæsken på toppen av beholderen bunnområdet. Dette fortsetter, som et resultat oppstår konveksjon.
Figur 01: Mekanisme for naturlig konveksjon
Eksempler på naturlig konveksjon inkluderer nedkjøling av et kokt egg når det holdes i normal luft, tap av kjølig drikkeboks, osv. Når man vurderer mekanismen for naturlig konveksjon, først, temperaturen på utsiden av en boks. varm gjenstand (oppbevart i kald luft) faller ned. Samtidig vil temperaturen på luften ved siden av objektet stige på grunn av varmeoverføring. Deretter avtar tettheten til dette tilstøtende luftlaget. Som et resultat stiger luften oppover. Kald luft vil erstatte denne regionen. Så fortsetter konveksjonen. Til slutt vil objektet kjøle seg ned.
Hva er tvungen konveksjon?
Forsert konveksjon er en metode for varmeoverføring der eksterne midler påvirker væskens bevegelse. Der er eksterne kilder som pumping, vifter, sugeanordninger, etc. nyttige for å generere væskebevegelsen. Denne metoden er svært verdifull fordi den effektivt kan overføre varme fra en oppvarmet gjenstand. Noen vanlige eksempler på denne mekanismen inkluderer klimaanlegg, dampturbiner osv.
Når man vurderer mekanismen for tvungen konveksjon, har den en komplisert mekanisme enn den naturlige måten. Det er fordi vi i denne metoden må regulere to faktorer; væskebevegelse og varmeledning. Disse to faktorene har en sterk sammenheng siden væskebevegelsen kan øke varmeoverføringen. Eks: høyere bevegelseshastighet for væsken, høyere varmeoverføringer.
Hva er forskjellen mellom naturlig og tvungen konveksjon?
Naturlig konveksjon er en metode for varmeoverføring der væskens bevegelse påvirkes av naturlige midler. Tvunget konveksjon er en metode for varmeoverføring der væskens bevegelse påvirkes av eksterne midler. Når man vurderer faktorene som påvirker varmeoverføringen, er det ingen eksterne faktorer som påvirker varmeoverføringen i naturlig konveksjon, mens eksterne faktorer kan forårsake varmeoverføring ved tvungen konveksjon.
Væskebevegelsen i naturlig konveksjon genereres som et resultat av endringen i væsketettheten ved oppvarming. Imidlertid genereres væskebevegelsen i tvungen konveksjon som et resultat av en ekstern kilde som pumping, vifte, sugeanordninger. Nedkjøling av et kokt egg når det holdes i normal luft, tap av kjølig drikkeboks osv. kan inkluderes som eksempler på naturlig konveksjon, og klimaanlegg, dampturbiner osv. er eksempler på tvungen konveksjon.
Sammendrag – Naturlig vs tvungen konveksjon
Konveksjon er i to former som naturlig konveksjon og tvungen konveksjon. Forskjellen mellom naturlig og tvungen konveksjon er at ved naturlig konveksjon påvirker de naturlige midlene væskens bevegelse, mens ved tvungen konveksjon påvirker ytre midler væskens bevegelse.
