Konwekcja

Konwekcja: zjawisko przenoszenia energii i masy w cieczach i gazach. I chociaż znaczenie tego słowa pochodzi od łacińskiego „convectio”, istota zjawiska jest różna w zależności od natury. Konwekcja naturalna to przenoszenie energii wewnętrznej przepływu ciepła. Konwekcja wody to konwekcyjny ruch mas powietrza lub pary wodnej w obrębie objętości mas wody. Kiedy źródło ciepła uderza w płyn, zmienia gęstość płynu w pobliżu źródła ciepła i powoduje powstanie gęstszej warstwy w pobliżu dna i cieńszej warstwy w pobliżu powierzchni. Te wahania gęstości prowadzą do pojawienia się przepływów konwekcyjnych. Zjawisko to nazywa się konwekcją naturalną. Konwekcja naturalna odgrywa ważną rolę w wymianie ciepła w atmosferze i wodzie oceanicznej. Ma to również poważne implikacje dla meteorologii, geologii i produkcji żywności. W przemyśle, szczególnie w procesach chłodniczych i wymiany ciepła, często wykorzystuje się podgrzane powietrze (czasami nazywane ciepłym powietrzem). Alternatywą dla wykorzystania pary jest podgrzewanie powietrza. Powietrze można ogrzać lub ochłodzić, zmieniając jego ciśnienie, tworząc kondensację i inwersję rozpraszającą. Temperaturę powietrza można podnieść do punktu, w którym wilgotność względna wynosi tylko około 0,1%. Proces zmiany ciśnienia powietrza nazywa się konwekcją radiacyjną. Obecnie nie ma niezawodnego mechanizmu konwencji naturalnej. Sztuczna konwekcja oznacza wymianę ciepła pomiędzy ciałami o różnej temperaturze. W ten sposób człowiek wchodzi w kontakt z masą powietrza atmosferycznego. Patrząc na temperaturę, ma ona gradient. Cząsteczki ogrzanego powietrza unoszą się w górę, a cząsteczki zimnego powietrza unoszą się w dół. Często zdarzają się sytuacje, gdy na skutek różnic temperatur pojawiają się intensywne wiry, tworząc strumienie ruchu mas powietrza. Proces ten nazywa się przepływami powietrza. Ogólnie rzecz biorąc, brany jest tutaj pod uwagę przepływ ciepła. Konwekcja sztuczna polega na przekazywaniu ciepła z ciała gorącego do ciała zimnego. Powierzchnia ciała przekazująca ciepło nazywana jest grzejnikiem. Przenikanie ciepła może odbywać się zarówno poprzez promieniowanie, jak i procesy przewodzenia ciepła.