什么是自然对流-定义

在自然对流中,热源周围的流体接受热量,通过热膨胀变得密度更小,并上升。自然对流的定义

自然对流-自由对流

自然对流 - 边界层

自然对流的定义

自然对流,众所周知自由对流是一种机制,还是一种质量热运输,其中流体运动仅由密度差异在由于温度梯度由于温度梯度而发生的流体中,而不是由任何外部源(如泵,风扇,抽吸装置等)。

自然对流,围绕热源的流体接收热量和热膨胀变得越来越密集和升高。流体的热膨胀起着关键作用。换句话说,较重的(更致密的)部件将落下,而打火机(较少)的组件上升,导致散装流体运动。自然对流只能发生在引力场中或在另一个人的存在中适当的加速度, 如:

  • 加速度
  • 离心力
  • 科里奥利力

自然对流基本上不在地球轨道上运行。例如,在轨道国际空间站中,需要其他传热机制来防止电子元件过热。w88优德备用网址 微博

对流电流
由于热源附近的热流体被附近的较冷流体不断替换而产生的运动称为热流体运动自然对流,质量和热量的传递也因此得到了加强w88优德备用网址 微博自然对流叫做自然对流传质传热w88优德备用网址 微博

对流是由于温度梯度导致的流体密度差异而产生的。对流电流与之相关自然对流,其中任何流体运动通过自然的方式如浮力。在自然对流中,物质和热量从一个位置移动到另一个位置。对流由于其在性质和工程应用中存在,因此引起了研究人员的大量关注。

在自然界中,空气在阳光温暖的陆地或水域上方上升形成的对流流是所有天气系统的一个主要特征。对流流也见于从火、板块构造和海洋环流上升的热空气羽状物中。

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对流的产生

对流的产生是基于三个物理假设:

  • 热源的存在。需要热源,因为对流是由于温度梯度导致的流体密度差异而产生的。在自然对流中,热源周围的流体接受热量,通过热膨胀变得密度更小,并上升。流体的热膨胀起着关键作用。换句话说,较重的(更致密的)部件将落下,而打火机(较少)的组件上升,导致散装流体运动。
  • 存在适当的加速度。自然对流只能发生在引力场中或存在另一个适当的加速度,例如加速,离心力和科里奥利力。自然对流基本上不在地球的轨道上运行。例如,在轨道国际空间站中,需要其他传热机制来防止电子元件过热。w88优德备用网址 微博
  • 适当的几何形状。自然对流的存在和大小也取决于问题的几何形状。引力场中流体密度梯度的存在并不能保证自然对流的存在。这个问题如下图所示,流体被两个不同温度(T≠T.降低)。
    • 案例A.下板温度高于上板温度。在这种情况下,密度在重力方向上减小。这种几何形状诱导流体循环和传热发生通过w88优德备用网址 微博自然循环。较重的液体下降,在过程中加热,而较轻的流体将上升,在移动时冷却。
    • 案例B.下板的温度低于上板的温度。在这种情况下,密度在重力的方向上增加。该几何形状导致稳定的条件,稳定的温度梯度,并且不会诱导流体循环。w88优德备用网址 微博热传递仅通过热传导发生。

自然循环 - 几何

引用:
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自然对流

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