Differenza tra convezione naturale e forzata

Il differenza fondamentale tra la convezione naturale e forzata è quella in convezione naturale, il moto del fluido è influenzato da mezzi naturali mentre, in convezione forzata, il moto dei fluidi è influenzato da mezzi esterni. La differenza tra la convezione naturale e forzata legata al trasferimento di calore è che non ci sono fattori esterni che influenzano il trasferimento di calore nella convezione naturale mentre i fattori esterni possono causare il trasferimento di calore in convezione forzata.

La convezione è un metodo di trasferimento di calore tramite movimento di massa delle molecole in un fluido (come un gas o un liquido). È in due tipi di convezione naturale e forzata in base alla via di iniziazione del movimento del fluido.

CONTENUTO

1. Panoramica e differenza chiave
2. Cos'è la convezione naturale
3. Cos'è la convezione forzata
4. Confronto fianco a fianco - Convezione naturale vs forzata in forma tabulare
5. Sommario

Cos'è la convezione naturale?

La convezione naturale è un metodo di trasferimento del calore in cui i mezzi naturali influenzano il movimento del fluido. Non c'è influenza da fatti esterni. Questo movimento di molecole nel fluido è dovuto alle differenze tra le densità di diverse regioni dello stesso fluido. La densità di un fluido diminuisce quando riscalda e viceversa. Ciò è dovuto all'espansione termica del fluido (la velocità delle molecole aumenta con l'aumento della temperatura, con conseguente aumento del volume del fluido, sebbene il volume aumenti, la massa rimane costante, quindi la densità diminuisce).

Quando riscaldiamo un fluido in un contenitore dal suo fondo, la densità dello strato inferiore del fluido diminuisce. Quindi la regione di densità inferiore tende a spostarsi verso l'alto del contenitore. Quindi il fluido refrigerante nella parte superiore del contenitore sostituisce la regione inferiore. Ciò continua, come risultato, si verifica la convezione.

Figura 01: meccanismo di convezione naturale

Esempi di convezione naturale comprendono il raffreddamento di un uovo sodo quando tenuto nell'aria normale, la perdita di freddo di una bevanda fresca, ecc. Quando si considera il meccanismo di convezione naturale, in primo luogo, la temperatura esterna di un oggetto caldo (tenuto in aria fredda) si abbassa. Allo stesso tempo, la temperatura dell'aria adiacente all'oggetto aumenterà a causa del trasferimento di calore. Quindi la densità di questo strato adiacente di aria diminuisce. Di conseguenza, l'aria sale verso l'alto. L'aria fredda sostituirà questa regione. Quindi la convezione continua. Alla fine, l'oggetto si raffredderà.

Cos'è la convezione forzata?

La convezione forzata è un metodo di trasferimento del calore in cui i mezzi esterni influenzano il movimento del fluido. Lì, fonti esterne come pompaggio, ventilatori, dispositivi di aspirazione, ecc. Sono utili per generare il movimento del fluido. Questo metodo è molto prezioso perché può trasferire efficientemente il calore da un oggetto riscaldato. Alcuni esempi comuni di questo meccanismo includono l'aria condizionata, le turbine a vapore, ecc.

Quando si considera il meccanismo di convezione forzata, ha un meccanismo complicato rispetto al modo naturale. Questo perché, in questo metodo, dobbiamo regolare due fattori; movimento fluido e conduzione del calore. Questi due fattori hanno una forte connessione poiché il movimento del fluido può migliorare il trasferimento di calore. Es .: maggiore è la velocità di movimento del fluido, maggiore è il trasferimento di calore.

Qual è la differenza tra convezione naturale e forzata?

La convezione naturale è un metodo di trasferimento del calore in cui il moto del fluido è influenzato da mezzi naturali. La convezione forzata è un metodo di trasferimento del calore in cui il moto del fluido è influenzato da mezzi esterni. Quando si considerano i fattori che influenzano il trasferimento di calore, non vi sono fattori esterni che influenzano il trasferimento di calore nella convezione naturale mentre i fattori esterni possono causare il trasferimento di calore in convezione forzata.

Il moto fluido in convezione naturale genera come risultato del cambiamento della densità del fluido quando riscaldato. Tuttavia, il movimento del fluido in convezione forzata genera come risultato di una fonte esterna come pompaggio, ventola, dispositivi di aspirazione. Raffreddamento di un uovo sodo quando tenuto nell'aria normale, perdita di freschezza di una bevanda fresca, ecc. Può essere incluso come esempio di convezione naturale, e l'aria condizionata, le turbine a vapore, ecc. Sono esempi di convezione forzata.

Riassunto - Convezione naturale vs forzata

La convezione è in due forme come convezione naturale e convezione forzata. La differenza tra la convezione naturale e forzata è che, nella convezione naturale, i mezzi naturali influenzano il moto del fluido mentre, in convezione forzata, i mezzi esterni influenzano il movimento del fluido.

Riferimento:

1. "Convezione naturale." Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 aprile 2018. Disponibile qui  
2. msg15 Segui. "Convezione forzata". LinkedIn SlideShare, 21 aprile 2015. Disponibile qui

Cortesia dell'immagine:

1. "Circolazione per convezione naturale di Asperitas" di Rolf Brink - Opera propria, (CC BY-SA 4.0) attraverso Commons Wikimedia