Τι είναι η αναγκαστική μεταφορά;

Η μεταφορά περιγράφει την επίδραση της θερμότητας από τα ρευστά ή τα αέρια σε ένα συμπαγές αντικείμενο.Στην αναγκαστική μεταφορά, η ροή του υγρού ή του αερίου ενισχύεται ή δημιουργείται τεχνητά.Οι ανεμιστήρες είναι ένας κοινός τρόπος για να αναγκαστούν τα αέρια, ενώ οι αντλίες χρησιμοποιούνται συχνά με υγρά.Η αναγκαστική μεταφορά συνήθως λειτουργεί πιο γρήγορα από την τυποποιημένη μεταφορά.

Ένα απλό παράδειγμα αναγκαστικής μεταφοράς θα λιώνει έναν κύβο πάγου με ζεστό νερό.Ένας κύβος πάγου θα λιώσει φυσικά σε μια ακόμα πισίνα ζεστού νερού.Η φυσική μεταφορά θα είχε ως αποτέλεσμα το νερό γύρω από τον πάγο να γίνει πιο δροσερό και λιγότερο αποτελεσματικό στην τήξη του παγοκύβου καθώς η διαδικασία εξελίσσεται.Εάν το ζεστό νερό αναγκάστηκε συνεχώς στον πάγο, το νερό δεν θα κρυώσει και ο κύβος πάγου θα λιώσει πολύ πιο γρήγορα.

Η απόδοση της μεταφοράς θερμότητας καθορίζεται από διάφορους παράγοντες.Γενικά, όσο μεγαλύτερη είναι η εκτεθειμένη περιοχή της επιφάνειας που θα θερμαίνεται, τόσο πιο δύσκολο είναι να θερμαίνονται.Επομένως, το ρεύμα αερίου ή υγρού πρέπει να ρυθμιστεί ανάλογα.Αυτό επιτυγχάνεται συχνά με την προσθήκη μιας τεχνητής πηγής για την αύξηση της ροής των υγρών ή του αερίου.

Η ταχύτητα της ροής μεταφοράς είναι επίσης σημαντική.Γενικά, τα ταχύτερα ρεύματα είναι πιο αποτελεσματικά.Το Wind Chill είναι ένα καλό παράδειγμα αυτής της απόδοσης.Ένα άτομο που στέκεται σε βαρύ άνεμο θα κρυώσει γρηγορότερα από ένα σε στάσιμο αέρα, επειδή το ζεστό δέρμα εκτίθεται σε μεγαλύτερο όγκο κρύου αέρα μέσα σε δεδομένο χρονικό διάστημα.

Η διαφορά στη θερμοκρασία επηρεάζει επίσης τον ρυθμό με τον οποίο εμφανίζεται η αναγκαστική μεταφορά.Οι επιφάνειες που εκτίθενται σε ρεύμα μεταφοράς με πολύ υψηλότερη θερμοκρασία θα θερμαίνονται γρηγορότερα.Η μεταφορά θερμότητας επιβραδύνεται καθώς το αντικείμενο προσεγγίζει τη θερμοκρασία του ρεύματος.

Παχύτερα υγρά και αέρια είναι συνήθως πιο αποτελεσματικά στη μεταφορά θερμότητας.Αυτό είναι προβληματικό, επειδή πολλά παχύτερα αέρια και υγρά απαιτούν περισσότερη δύναμη για τη διατήρηση της αποτελεσματικής ταχύτητας σε ένα ρεύμα μεταφοράς.Πρέπει επίσης να ληφθεί μέριμνα ώστε τα υγρά ή τα αέρια να παραμένουν κινητά καθώς δροσίζουν. Αν και η κύρια εστίαση της αναγκαστικής μεταφοράς είναι συχνά το αντικείμενο να θερμαίνεται ή να ψύχεται, είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι η μεταφορά θερμοκρασίας πηγαίνει και οι δύο τρόποι.Όταν ένα ρεύμα μεταφοράς θερμαίνει ένα αντικείμενο, η χαμηλότερη θερμοκρασία του αντικειμένου μεταφέρεται στο ρεύμα.Ο προσδιορισμός της μεταβολής της θερμοκρασίας τόσο στο αντικείμενο όσο και στο ρεύμα είναι σημαντική όταν κρίνουμε την αποτελεσματικότητα της μεθόδου αναγκαστικής μεταφοράς.

Η ανάλυση μεταφοράς θερμότητας είναι προ -παραμορφωμένη είτε με το χέρι είτε με λογισμικό.Υπάρχουν πολλές μεταβλητές, αλλά υπάρχουν δύο βασικές ενδείξεις για την αποτελεσματικότητα μιας μεθόδου αναγκαστικής μετατροπής.Η πρώτη ένδειξη είναι η αύξηση της θερμοκρασίας στην επιφάνεια που πρέπει να θερμαίνεται.Η δεύτερη ένδειξη είναι η διαφορά στη θερμοκρασία της ροής μεταφοράς πριν και μετά την περάσει από την επιφάνεια.Όσο μεγαλύτερη είναι η διαφορά, τόσο πιο χρήσιμη είναι η μέθοδος μεταφοράς.