Wat is geforceerde convectie?

Convectie beschrijft het effect van warmte door reizende vloeistoffen of gassen op een vast object.Bij geforceerde convectie wordt de stroom van het vloeistof of gas kunstmatig verbeterd of gecreëerd.Fans zijn een veel voorkomende manier om gassen te forceren, terwijl pompen vaak worden gebruikt met vloeistoffen.Gedwongen convectie werkt meestal sneller dan standaard convectie.

Een eenvoudig voorbeeld van gedwongen convectie zou een ijskubus met warm water smelten.Een ijsblokje smelt op natuurlijke wijze in een stille poel van warm water.Natuurlijke convectie zou ertoe leiden dat het water rond de ijskubus koeler wordt en minder efficiënt in het smelten van de ijskubus naarmate het proces vordert.Als warm water continu over de ijsblokjes zou worden gedwongen, zou het water niet afkoelen en zou de ijsblokje veel sneller smelten.

Efficiëntie van warmteculatie wordt bepaald door verschillende factoren.Over het algemeen geldt dat hoe groter het blootgestelde oppervlak van het oppervlak dat moet worden verwarmd, hoe moeilijker het is om te verwarmen.Daarom moet de stroom van gas of vloeistof dienovereenkomstig worden aangepast.Dit wordt vaak bereikt door de toevoeging van een kunstmatige bron om de stroom van de vloeistoffen of gas te verhogen.

De snelheid van de convectiestroom is ook belangrijk.Over het algemeen zijn snellere stromen efficiënter.Wind Chill is een goed voorbeeld van deze efficiëntie.Oppervlakken die worden blootgesteld aan een convectiestroom met een veel hogere temperatuur zullen sneller verwarmen.Warmte convectie vertraagt naarmate het object de temperatuur van de stroom nadert.

Dikkere vloeistoffen en gassen zijn meestal effectiever bij warmteoverdracht.Dit is problematisch, omdat veel dikkere gassen en vloeistoffen meer kracht vereisen om effectieve snelheid in een convectiestroom te behouden.Er moet ook voor worden gelet dat de vloeistof of gassen mobiel blijven als ze afkoelen.

Hoewel de primaire focus van geforceerde convectie vaak het object is dat wordt verwarmd of gekoeld, is het belangrijk om te onthouden dat de temperatuuroverdracht beide kanten op gaat.Wanneer een convectiestroom een object verwarmt, wordt de lagere temperatuur van het object overgebracht naar de stroom.Het bepalen van de temperatuurverandering in zowel het object als de stroom is belangrijk bij het beoordelen van de efficiëntie van de geforceerde convectiemethode.

Warmteoverdrachtsanalyse wordt handmatig of door software voorgevormd.Er zijn veel variabelen, maar er zijn twee primaire indicaties voor de effectiviteit van een geforceerde conversiemethode.De eerste indicatie is de temperatuurstijging in het oppervlak om te worden verwarmd.De tweede indicatie is het temperatuurverschil van de convectiestroom voor en nadat deze over het oppervlak is gegaan.Hoe groter het verschil, hoe nuttiger de convectiemethode is.