Làm mát đối lưu là gì?

Làm mát đối lưu là bất kỳ sự truyền nhiệt nào xảy ra từ một chuyển động của chất lỏng.Cả chất lỏng và khí có thể thể hiện sự làm mát đối lưu, và hiệu ứng có thể là tự nhiên hoặc bị ép buộc.Làm mát tự nhiên xảy ra từ việc truyền nhiệt do thay đổi mật độ của chất lỏng, chẳng hạn như không khí nóng tăng và chìm không khí mát hơn.Đối lưu bắt buộc xảy ra khi bất kỳ lực bên ngoài nào được thêm vào để di chuyển chất lỏng, chẳng hạn như quạt di chuyển không khí hoặc muỗng khuấy chất lỏng. Truyền nhiệt xảy ra chủ yếu từ sự dẫn truyền và đối lưu.Dây dẫn là sự chuyển nhiệt thông qua bất kỳ vật liệu nào, mà không chuyển động của vật liệu.Một ví dụ về sự dẫn truyền là một chảo kim loại được làm nóng bởi ngọn lửa trên bếp gas.Ngọn lửa khí làm nóng mặt dưới của chảo, và dẫn điện sẽ truyền nhiệt sang phần còn lại của chảo.Khi nhiệt được tắt, sự đối lưu sẽ làm mát chảo khi truyền nhiệt và tăng lên trên không khí xung quanh chảo.

Làm mát đối lưu tự nhiên xảy ra trong bầu khí quyển và đại dương Trái đất.Không khí được làm nóng bởi sự nóng lên của đất và tăng lên.Khi không khí tăng lên, nó nguội đi và trở lại bề mặt, tạo ra các mô hình lưu thông không khí và thời tiết toàn cầu.Dòng điện đại dương mang nước ấm đến đại dương mát hơn và chìm nước mát hơn và di chuyển đến các vùng ấm hơn.Ánh sáng mặt trời thêm năng lượng bằng cách làm nóng không khí hoặc nước, và sự quay của Trái đất tạo ra một số năng lượng, nhưng chuyển động được coi là tự nhiên chứ không phải là bắt buộc.Lõi nóng chảy, được làm nóng bởi sự phân rã của các yếu tố phóng xạ, mọc về phía lớp vỏ bên ngoài của hành tinh chúng ta.Đối lưu làm mát vật liệu lõi nóng chảy và nó từ từ quay trở lại trung tâm.Chuyển động này làm cho các lục địa của chúng ta từ từ di chuyển trên đỉnh lõi nóng chảy, một hiện tượng gọi là chuyển động tấm kiến tạo.Làm mát cưỡng bức là phổ biến trong nhà và doanh nghiệp.Hệ thống điều hòa không khí và hệ thống sưởi ấm được sử dụng đối lưu không khí cưỡng bức để di chuyển nhiệt vào hoặc ra khỏi tòa nhà.Quạt bên trong thiết bị điện tử được sử dụng làm mát đối lưu bắt buộc để di chuyển không khí qua các thành phần điện tử.Các hệ thống làm lạnh sử dụng quạt cả để loại bỏ nhiệt từ các cuộn dây ngưng tụ, nhưng cũng để làm mát máy nén và di chuyển không khí bên trong khoang lạnh.Quạt làm mát đã chứng minh hiệu ứng đối lưu trong nhiều thế kỷ.Với việc phát minh ra điện, động cơ điện có thể được sử dụng để lái máy tính bảng và quạt trần.Quạt trần tinh vi có chứa bộ điều nhiệt để tự động kiểm soát các chức năng của chúng đã có sẵn từ cuối thế kỷ 20.Tất cả đều dựa vào cùng một nguyên tắc làm mát cơ thể con người bằng cách di chuyển không khí trên da. Đối lưu có thể được kết hợp với sự bay hơi để cải thiện hiệu suất làm mát.Các hệ thống làm mát bay hơi, sử dụng không khí cưỡng bức đi qua một miếng bốc hơi ướt đến không gian bên trong mát mẻ, là phổ biến ở các khu vực có độ ẩm rất thấp.Các hệ thống này làm mát không gian bên trong bằng cách loại bỏ nhiệt từ không khí đến thông qua sự bay hơi.Các luồng không khí kết quả là mát hơn, nhưng chứa nhiều độ ẩm hơn.Các hệ thống bay hơi không hoạt động tốt trong các khu vực có độ ẩm tương đối cao hơn, vì việc làm mát sẽ không xảy ra và nội thất có thể trở nên khá ẩm.