强制对流
强制对流
强制对流(forced convection)是对流的一种。对流是指流体内部的分子运动,是热传与质传的主要模式之一。强制对流可以有效地交换大量的热量,是一种常见而有效的热交换方式。
简介
液体或气体在外力影响下所发生的对流。例如液体在泵或搅拌器的作用下和气体在鼓风机的作用下,都会发生对流。强制对流不仅限于工业应用,它也普遍存在于日常生活中,如中央供暖系统、空气调节设备以及蒸汽涡轮发动机等。
应用
强制对流采用强制式鼓风及合理安置高性能发热元件和科学分布热空气对流孔的方法,能使冶炼箱内温度最大限度达到均匀,最佳效果状态下箱内各点的均匀度可高达±1℃,可与日本,台湾,德国等地的干燥箱媲美,特别适合电子元件,竹,木,装饰材料等等行业对温度均匀度严格要求的试验。此外,当一个人冲着食物吹气以降温时,也是在使用强制对流。工程师在设计或分析换热器、管流、或是流体流过一片和流体温度不同的平板时(例如航天飞机机翼在再进入地球时),都会用到强制对流的原理。
原理
热对流是三种主要热传方式中的其中一种,通常发生在存在温差的流体内,因为温度的差异会使得流体之间密度不同。质传方面的例子如不同的盐分密度或者是外力的施与引起密度不均,也会引起对流。在大气中、海洋内、以及行星的地函里,也都有对流在发生。
在自然发生的热能交换过程中,热量都会由高温处向低温处传播,这种现象称为热的传播。而热的传播方式有热传导、热对流和热辐射三种。而热对流的成因是当液体或气体物质一部分受热时,体积膨胀,密度减少,逐渐上升,其位置由周围温度较低、密度较大的物质补充之,此物质再受热上升,周围物质又来补充,如此循环不已,遂将热量由流动之流体传播到各处。
其他关于热对流的应用,在空气的对流方面,我们多将室内的冷气装置须置于上部,暖气机须置于室内低处,主要是因为冷空气下降,热空气上升的原因,所以空气之间会产生对流;烟囱的设置,烟囱就是要帮助气体对流,当热空气顺着烟囱向上传递时,新鲜的冷空气可以不断补充,让炉内的燃烧效果更好。
生活中的常见强制对流现象:
1、吹电风扇;
2、做饭时锅内液体翻滚;
3、搅汤。
参考资料
目录
概述
简介
应用
原理
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