什么是强制对流?(forced convection?)

对流描述了流动的流体或气体对固体物体产生的热效应。在强制对流中,流体或气体的流动被人为增强或创造。风扇是推动气体的常用方式,而泵经常与流体一起使用。强制对流通常比标准对流工作得更快。...
Exposing ice cubes to warm water, causing them to melt, is a type of forced convection.

对流描述了流动的流体或气体对固体物体产生的热效应。在强制对流中,流体或气体的流动被人为增强或创造。风扇是推动气体的常用方式,而泵经常与流体一起使用。强制对流通常比标准对流工作得更快。

强迫对流的一个简单例子是用温水融化冰块。冰块会在静止的温水池中自然融化。自然对流会导致冰块周围的水变冷,并且随着过程的进行,融化冰块的效率会降低。如果持续不断地迫使温水穿过冰块,水就不会冷却,冰块就会融化得更快。

对流换热的效率由几个因素决定。一般来说,待加热表面的暴露面积越大,加热就越困难。因此,需要相应地调整气流或流体。这通常是通过添加人工源来增加液体或气体的流量来实现的。

对流的速度也很重要。一般来说,更快的数据流效率更高。风寒就是一个很好的例子。站在强风中的人比站在静止空气中的人冷却得更快,因为温暖的皮肤在给定时间内暴露在更大体积的冷空气中。

温差也会影响强制对流发生的速度。暴露在温度高得多的对流中的表面会更快地加热。当物体接近电流温度时,热对流变慢。

较厚的液体和气体通常在传热方面更有效。这是有问题的,因为许多较厚的气体和流体需要更多的力来维持对流中的有效速度。还必须注意,液体或气体在冷却时保持流动。

尽管强制对流的主要焦点通常是被加热或冷却的物体,但重要的是要记住,温度传递是双向的。当对流流加热物体时,物体的较低温度被转移到对流中。在判断强制对流方法的效率时,确定物体和气流中的温度变化非常重要。

传热分析可以手动进行,也可以通过软件进行。变量很多,但强制转换方法的有效性有两个主要指标。第一个迹象是待加热表面的温升。第二个指示是对流流过表面前后的温度差。差异越大,对流方法就越有用。

  • 发表于 2022-02-10 11:41
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  • 分类:科学

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