Vaqtinchalik o'tkazuvchanlik (qarang Issiqlik tenglamasi ) ob'ekt ichidagi harorat vaqt funktsiyasi sifatida o'zgarganda paydo bo'ladi. Vaqtinchalik tizimlarni tahlil qilish ancha murakkab va issiqlik tenglamasining analitik echimlari faqat idealizatsiya qilingan model tizimlari uchun amal qiladi. Amaliy dasturlar odatda raqamli usullar, taxminiy metodlar yoki empirik tadqiqotlar yordamida o'rganiladi.[8] Konvektsiya
Asosiy maqola: Konvektsiya Suyuqlik oqimi tashqi jarayonlar, yoki ba'zida (tortishish maydonlarida) issiqlik energiyasi suyuqlikni kengaytirganda (masalan, yong'in shamida) ko'tarilish kuchlari ta'sirida va shu bilan o'z uzatilishiga ta'sir qilishi mumkin. Oxirgi jarayon ko'pincha "tabiiy konvektsiya" deb nomlanadi. Barcha konvektiv jarayonlar, shuningdek, issiqlikni qisman diffuziya bilan harakatga keltiradi. Konvektsiyaning yana bir shakli - majburiy konvektsiya. Bu holda suyuqlik nasos, fan yoki boshqa mexanik vositalar yordamida oqishga majbur bo'ladi.
Konvektiv issiqlik uzatish, yoki konvektsiya - bu harakatlanish orqali issiqlikni bir joydan ikkinchi joyga o'tkazish suyuqliklar, bu jarayon asosan issiqlik uzatishdir ommaviy transfer. Suyuqlikning ommaviy harakati ko'plab jismoniy holatlarda, masalan, qattiq sirt va suyuqlik orasidagi issiqlik uzatishni kuchaytiradi.[10] Konvektsiya odatda suyuqlik va gazlarda issiqlik o'tkazishning ustun turidir. Ba'zida issiqlik uzatishning uchinchi usuli sifatida muhokama qilinsa-da, konveksiya odatda suyuqlik ichidagi issiqlik o'tkazuvchanligining (diffuziya) va issiqlik o'tkazuvchanligining birgalikdagi ta'sirini tavsiflash uchun ishlatiladi.[11] Suyuqlik oqimi bilan tashish jarayoni adveksiya deb nomlanadi, ammo sof adveksiya bu atama bo'lib, odatda suyuqlikdagi massa transporti bilan, masalan, daryodagi toshlarning advetsiyasi bilan bog'liq. Suyuqlikdagi adveksiya bilan transport har doim issiqlik diffuziyasi (shuningdek, issiqlik o'tkazuvchanligi deb ataladigan) orqali transport bilan birga olib boriladigan suyuqliklardagi issiqlik uzatishda, issiqlik konvektsiyasi jarayoni adveksiya va issiqlik tashish yig'indisiga ishora qiladi. diffuziya / o'tkazuvchanlik.
Erkin yoki tabiiy konvektsiya suyuqlikning katta miqdordagi harakatlari (oqimlari va oqimlari) suyuqlikdagi haroratning o'zgarishi sababli zichlik o'zgarishi natijasida paydo bo'ladigan kuchlar ta'sirida yuzaga keladi. Majbur konvektsiya - bu suyuqlikdagi oqim va oqimlarni tashqi vositalar, masalan, ventilyatorlar, aralashtirgichlar va nasoslar bilan qo'zg'atganda, sun'iy ravishda konveksiya oqimini yaratishda ishlatiladigan atama.[12] Konveksiya-sovutish
Shuningdek qarang: Nusselt raqami Konvektiv sovutish ba'zan quyidagicha tavsiflanadi Nyutonning sovitish qonuni:
Jismning issiqlik yo'qotish tezligi tana va uning atrofidagi harorat farqiga mutanosibdir.
Biroq, ta'rifga ko'ra, Nyutonning Sovutish qonunining amal qilish muddati konveksiyadan issiqlik yo'qotish tezligi issiqlik uzatishni harakatga keltiradigan harorat farqi ("mutanosib") ning chiziqli funktsiyasi bo'lishini talab qiladi va konvektiv sovutishda bu ba'zan shunday bo'lmaydi . Umuman olganda, konvektsiya harorat gradyanlariga chiziqli bog'liq emas va ba'zi hollarda kuchli chiziqli emas. Bunday hollarda Nyuton qonuni amal qilmaydi.
Konvektsiya va o'tkazuvchanlik
Advertisement
Uning idishi ostidan isitiladigan suyuqlik tanasida o'tkazuvchanlik va konvektsiya ustunlik uchun raqobatlashishi mumkin. Agar issiqlik o'tkazuvchanligi juda katta bo'lsa, konveksiya bilan pastga siljigan suyuqlik o'tkazuvchanlik bilan shunchalik tez qiziydiki, uning pastga qarab harakati to'xtab qoladi suzish qobiliyati, konvektsiya orqali yuqoriga ko'tarilayotgan suyuqlik o'tkazuvchanlik bilan shunchalik tez soviydiki, uning harakatlantiruvchi kuchi pasayadi. Boshqa tomondan, agar issiqlik o'tkazuvchanligi juda past bo'lsa, katta harorat gradyenti hosil bo'lishi va konveksiya juda kuchli bo'lishi mumkin.
The Reyli raqami ( ) - Grashof mahsuloti ( ) va Prandtl ( ) raqamlar. Bu o'tkazuvchanlik va konveksiyaning nisbiy kuchini aniqlaydigan o'lchovdir.[13]