Vad är konvektionskylning?

Konvektionskylning är varje överföring av värme som uppstår från en vätska.Både vätskor och gaser kan uppvisa konvektionskylning, och effekten kan vara naturlig eller tvingad.Naturlig kylning sker från värmeöverföring på grund av förändringar i vätskans densitet, såsom varmluft och svalare luft sjunker.Tvingad konvektion inträffar när någon yttre kraft tillsätts för att flytta vätskan, såsom en fläktrörande luft eller en sked omrörning av en vätska.

Värmeöverföring sker främst från ledning och konvektion.Ledning är en överföring av värme genom vilket material som helst utan rörelse av materialet.Ett exempel på ledning är en metallpanna uppvärmd av en låga på en gasspis.Gasflamman värmer ut undersidan av pannan, och ledningen kommer att överföra värmen till resten av pannan.När värmen är avstängd svalnar konvektionen pannan när värmeöverföringar och stiger över till luften runt pannan.

Naturlig konvektionskylning sker i jordens atmosfär och hav.Luft värms upp genom uppvärmningen av landet och stiger.När luften stiger svalnar den och återgår till ytan och skapar global luftcirkulation och vädermönster.Havströmmar transporterar varmt vatten till svalare hav och svalare vatten sjunker och flyttar till de varmare regionerna.Solljus lägger till energi genom att värma luften eller vattnet, och rotationen av jorden ger viss energi, men rörelsen anses vara naturlig snarare än tvingad.

Konvektionskylning sker också i jorden.Den smälta kärnan, uppvärmd genom förfall av radioaktiva element, stiger mot den yttre skorpan på vår planet.Konvektion kyler det smälta kärnmaterialet och det rör sig långsamt tillbaka till mitten.Denna rörelse får våra kontinenter att sakta röra sig på toppen av den smälta kärnan, ett fenomen som kallas tektonisk plattrörelse.

Tvingad kylning är vanligt i hem och företag.Luftkonditionering och värmesystem använde tvingad luftkonvektion för att flytta värme in eller ut ur en byggnad.Fläktar inuti elektronisk utrustning som används tvingad konvektionskylning för att flytta luft över elektroniska komponenter.Kylsystem använder fläktar båda för att ta bort värme från kondensorspolarna, men också för att kyla kompressorn och flytta luft inuti det kylda facket.

Kylfläktar har visat konvektionseffekter i århundraden.Med uppfinningen av el kan elmotorer användas för att köra bordsskivor och takfläktar.Sofistikerade takfläktar som innehåller termostater för att automatiskt kontrollera deras funktioner har funnits sedan slutet av 1900 -talet.Allt förlitar sig på samma princip att kyla människokroppen genom att flytta luft över huden.

Konvektion kan kombineras med indunstning för att förbättra kylprestanda.Evaporativa kylsystem, som använder tvingad luft som passerar genom en våt förångningsplatta för att kyla inre utrymmen, är populära i områden med mycket låg luftfuktighet.Dessa system kyler det inre utrymmet genom att ta bort värme från den inkommande luften genom indunstning.Den resulterande luftströmmen är svalare, men innehåller mer fukt.Evaporativa system fungerar inte bra i områden med högre relativ luftfuktighet, eftersom kylning inte kommer att inträffa och interiören kan bli ganska fuktig.