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強制對流
來源:互聯網

強制對流(forced convection)是對流的一種。對流是指流體內部的分子運動,是熱傳與質傳的主要模式之一。強制對流可以有效地交換大量的熱量,是一種常見而有效的熱交換方式。

簡介

液體或氣體在外力影響下所發生的對流。例如液體在泵或攪拌器的作用下和氣體在鼓風機的作用下,都會發生對流。強制對流不僅限于工業應用,它也普遍存在于日常生活中,如中央供暖系統、空氣調節設備以及蒸汽渦輪發動機等。

應用

強制對流采用強制式鼓風及合理安置高性能發熱元件和科學分布熱空氣對流孔的方法,能使冶煉箱內溫度最大限度達到均勻,最佳效果狀態下箱內各點的均勻度可高達±1℃,可與日本,臺灣,德國等地的干燥箱媲美,特別適合電子元件,竹,木,裝飾材料等等行業對溫度均勻度嚴格要求的試驗。此外,當一個人沖著食物吹氣以降溫時,也是在使用強制對流。工程師在設計或分析換熱器、管流、或是流體流過一片和流體溫度不同的平板時(例如航天飛機機翼在再進入地球時),都會用到強制對流的原理。

原理

熱對流是三種主要熱傳方式中的其中一種,通常發生在存在溫差的流體內,因為溫度的差異會使得流體之間密度不同。質傳方面的例子如不同的鹽分密度或者是外力的施與引起密度不均,也會引起對流。在大氣中、海洋內、以及行星的地函里,也都有對流在發生。

在自然發生的熱能交換過程中,熱量都會由高溫處向低溫處傳播,這種現象稱為熱的傳播。而熱的傳播方式有熱傳導、熱對流和熱輻射三種。而熱對流的成因是當液體或氣體物質一部分受熱時,體積膨脹,密度減少,逐漸上升,其位置由周圍溫度較低、密度較大的物質補充之,此物質再受熱上升,周圍物質又來補充,如此循環不已,遂將熱量由流動之流體傳播到各處。

其他關于熱對流的應用,在空氣的對流方面,我們多將室內的冷氣裝置須置于上部,暖氣機須置于室內低處,主要是因為冷空氣下降,熱空氣上升的原因,所以空氣之間會產生對流;煙囪的設置,煙囪就是要幫助氣體對流,當熱空氣順著煙囪向上傳遞時,新鮮的冷空氣可以不斷補充,讓爐內的燃燒效果更好。

生活中的常見強制對流現象:

1、吹電風扇;

2、做飯時鍋內液體翻滾;

3、攪湯。

參考資料 >

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