Vad är tvingad konvektion?
konvektion beskriver effekten av värme från resande vätskor eller gaser på ett fast föremål. Vid tvångskonvektion förbättras eller skapas flödet av vätska eller gas konstgjort. Fläktar är ett vanligt sätt att tvinga gaser, medan pumpar ofta används med vätskor. Tvingad konvektion fungerar vanligtvis snabbare än standardkonvektion.
Ett enkelt exempel på tvångskonvektion skulle smälta en isbit med varmt vatten. En isbit smälter naturligt i en still pool av varmt vatten. Naturlig konvektion skulle resultera i att vattnet runt isbiten blir svalare och mindre effektivt att smälta isbiten när processen fortskrider. Om varmt vatten tvingades över isbiten kontinuerligt, skulle vattnet inte svalna och isbiten skulle smälta mycket snabbare.
Effektiviteten för värmekonvektion bestäms av flera faktorer. I allmänhet, ju större det utsatta området på ytan som ska värmas, desto svårare är det att värma. Därför måste strömmen av gas eller vätska justeras acordingly. Detta åstadkoms ofta genom tillsats av en konstgjord källa för att öka flödet av vätskor eller gas.
Konvektionsströmens hastighet är också viktig. I allmänhet är snabbare strömmar mer effektiva. Vindkyla är ett bra exempel på denna effektivitet. En person som står i tung vind svalnar snabbare än en i stillastående luft, eftersom den varma huden utsätts för en större volym kall luft inom en given tid.
Skillnad i temperatur påverkar också hastigheten med vilken tvingad konvektion inträffar. Ytor som utsätts för en konvektionsström med en mycket högre temperatur värms snabbare. Värmekonvektion bromsar när objektet närmar sig temperaturen på strömmen.
tjockare vätskor och gaser är vanligtvis mer effektiva vid värmeöverföring. Detta är problematiskt, eftersom många tjockare gaser och vätskor kräver mer kraft för att upprätthålla effektiv hastighet i en konvektionsström. CaRe måste också tas att vätskan eller gaserna förblir mobila när de svalnar.
Även om det primära fokuset för tvingad konvektion ofta är föremålet som ska värmas eller kylas, är det viktigt att komma ihåg att temperaturöverföringen går båda vägarna. När en konvektionsström värmer ett objekt överförs objektets lägre temperatur till strömmen. Att bestämma temperaturförändringen i både objektet och strömmen är viktig när man bedömer effektiviteten för den tvingade konvektionsmetoden.
Värmeöverföringsanalys förformas antingen manuellt eller med programvara. Det finns många variabler, men det finns två primära indikationer på effektiviteten hos en tvingad omvandlingsmetod. Den första indikationen är temperaturökningen i ytan som ska värmas upp. Den andra indikationen är skillnaden i temperaturen i konvektionsströmmen före och efter att den har gått över ytan. Ju större skillnad, desto mer användbar är konvektionsmetoden.