ბუნებრივ და იძულებულ კონვექციას შორის მთავარი განსხვავება ისაა, რომ ბუნებრივ კონვექციაში სითხის მოძრაობაზე გავლენას ახდენს ბუნებრივი საშუალებები, ხოლო იძულებითი კონვექციის დროს სითხეების მოძრაობაზე გავლენას ახდენს გარე საშუალებები. სითბოს გადაცემასთან დაკავშირებულ ბუნებრივ და იძულებით კონვექციას შორის განსხვავება არის ის, რომ არ არსებობს გარე ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ სითბოს გადაცემაზე ბუნებრივ კონვექციაში, ხოლო გარე ფაქტორებმა შეიძლება გამოიწვიოს სითბოს გადაცემა იძულებითი კონვექციაში.
კონვექცია არის სითბოს გადაცემის მეთოდი სითხეში მოლეკულების ნაყარი გადაადგილების გზით (როგორიცაა აირი ან სითხე). სითხის მოძრაობის დაწყების წესის მიხედვით არის ორი სახის ბუნებრივი და იძულებითი კონვექცია.
რა არის ბუნებრივი კონვექცია?
ბუნებრივი კონვექცია არის სითბოს გადაცემის მეთოდი, რომლის დროსაც ბუნებრივი საშუალებები გავლენას ახდენენ სითხის მოძრაობაზე. არანაირი გავლენა გარე ფაქტებზე არ არის. სითხეში მოლეკულების ეს მოძრაობა განპირობებულია იმავე სითხის სხვადასხვა რეგიონის სიმკვრივეებს შორის განსხვავებებით. სითხის სიმკვრივე მცირდება გაცხელებისას და პირიქით. ეს არის სითხის თერმული გაფართოების გამო (მოლეკულების სიჩქარე იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად, რაც იწვევს სითხის მოცულობის ზრდას. მიუხედავად იმისა, რომ მოცულობა იზრდება, მასა მუდმივი რჩება. ამიტომ სიმკვრივე მცირდება).
როდესაც კონტეინერში სითხეს მისი ძირიდან ვაცხელებთ, სითხის ქვედა ფენის სიმკვრივე მცირდება. შემდეგ ქვედა სიმკვრივის რეგიონი კონტეინერის ზედა ნაწილში გადადის. შემდეგ კონტეინერის ზედა ნაწილში გამაგრილებელი სითხე ცვლის ქვედა რეგიონს. ეს გრძელდება, რის შედეგადაც ხდება კონვექცია.
სურათი 01: ბუნებრივი კონვექციის მექანიზმი
ბუნებრივი კონვექციის მაგალითებია მოხარშული კვერცხის გაციება ნორმალურ ჰაერში შენახვისას, მაგარი სასმელის ქილის გაგრილების დაკარგვა და ა.შ. ბუნებრივი კონვექციის მექანიზმის განხილვისას, პირველ რიგში, გარე ტემპერატურა ცხელი ობიექტი (ცივ ჰაერში შენახული) იშლება. ამავდროულად, სითბოს გადაცემის გამო, ობიექტის მიმდებარე ჰაერის ტემპერატურა მოიმატებს. შემდეგ ჰაერის ამ მიმდებარე ფენის სიმკვრივე მცირდება. შედეგად, ჰაერი მაღლა იწევს. ამ რეგიონს ცივი ჰაერი ჩაანაცვლებს. შემდეგ კონვექცია გრძელდება. საბოლოოდ, ობიექტი გაცივდება.
რა არის იძულებითი კონვექცია?
იძულებითი კონვექცია არის სითბოს გადაცემის მეთოდი, რომლის დროსაც გარე საშუალებები გავლენას ახდენენ სითხის მოძრაობაზე.იქ, გარე წყაროები, როგორიცაა სატუმბი, ვენტილატორები, შეწოვის მოწყობილობები და ა.შ. სასარგებლოა სითხის მოძრაობის წარმოქმნაში. ეს მეთოდი ძალიან ღირებულია, რადგან მას შეუძლია ეფექტურად გადაიტანოს სითბო გაცხელებული ობიექტიდან. ამ მექანიზმის ზოგიერთი გავრცელებული მაგალითია კონდიციონერი, ორთქლის ტურბინები და ა.შ.
იძულებითი კონვექციის მექანიზმის განხილვისას მას უფრო რთული მექანიზმი აქვს, ვიდრე ბუნებრივი გზა. ეს იმიტომ, რომ ამ მეთოდით ორი ფაქტორი უნდა დავარეგულიროთ; სითხის მოძრაობა და სითბოს გამტარობა. ამ ორ ფაქტორს აქვს ძლიერი კავშირი, რადგან სითხის მოძრაობამ შეიძლება გააძლიეროს სითბოს გადაცემა. მაგ.: უფრო მაღალია სითხის მოძრაობის სიჩქარე, უფრო მაღალია სითბოს გადაცემა.
რა განსხვავებაა ბუნებრივ და იძულებით კონვექციას შორის?
ბუნებრივი კონვექცია არის სითბოს გადაცემის მეთოდი, რომლის დროსაც სითხის მოძრაობაზე გავლენას ახდენს ბუნებრივი საშუალებები. იძულებითი კონვექცია არის სითბოს გადაცემის მეთოდი, რომლის დროსაც სითხის მოძრაობაზე გავლენას ახდენს გარე საშუალებები.სითბოს გადაცემაზე მოქმედი ფაქტორების განხილვისას არ არსებობს გარე ფაქტორები, რომლებიც გავლენას ახდენენ სითბოს გადაცემაზე ბუნებრივ კონვექციაში, ხოლო გარე ფაქტორებმა შეიძლება გამოიწვიოს სითბოს გადაცემა იძულებითი კონვექციის დროს.
სითხის მოძრაობა ბუნებრივ კონვექციაში წარმოიქმნება სითხის სიმკვრივის ცვლილების შედეგად გაცხელებისას. თუმცა, სითხის მოძრაობა იძულებითი კონვექციაში წარმოიქმნება გარე წყაროს შედეგად, როგორიცაა სატუმბი, ვენტილატორი, შეწოვის მოწყობილობები. მოხარშული კვერცხის გაგრილება ნორმალურ ჰაერში შენახვისას, მაგარი სასმელის გაგრილების დაკარგვა და ა.შ. შეიძლება ჩაითვალოს ბუნებრივი კონვექციის მაგალითებად, ხოლო კონდიციონერი, ორთქლის ტურბინები და ა.შ. იძულებითი კონვექციის მაგალითია.
რეზიუმე – ბუნებრივი წინააღმდეგ იძულებითი კონვექცია
კონვექცია არის ორი ფორმით, როგორც ბუნებრივი კონვექცია და იძულებითი კონვექცია.განსხვავება ბუნებრივ და იძულებით კონვექციას შორის არის ის, რომ ბუნებრივ კონვექციაში ბუნებრივი საშუალებები გავლენას ახდენენ სითხის მოძრაობაზე, ხოლო იძულებითი კონვექციისას გარე საშუალებები გავლენას ახდენენ სითხის მოძრაობაზე.
