بایگانی برچسب ها: جابجایی یا همرفت

انتقال حرارت به روش جابجایی یا همرفت

در این مقاله از رادیاتور قرنیزی آسا قصد داریم تا به بررسی انتقال حرارت به روش جابجایی یا همرفت بپردازیم. مایعات و گازها گرمای قابل توجهی را هدایت نمی کنند. انتقال گرما در مایعات و گازها به وسیله روش جا به جایی صورت می گیرد. جریان باد کره زمین، گرمایی که از روی شعله بالا می رود، مکش دودکش بخاری نمونه‌هایی از وزش طبیعی هستند. استفاده از یک پمپ برای گردش آب گرم یا سرد یا استفاده از یک بادبزن برای به جریان انداختن هوای گرم یا سرد نمونه هایی از وزش اجباری هستند.

حرکت ملکول ها عامل اصلی انتقال حرارت به روش جابجایی یا همرفت

همرفت انتقال گرما به وسیله حرکت مولکول ها از یک محل به محل دیگر است. بدین صورت که مولکول های گرم شده از یک محل به محل دیگر حرکت کرده و گرما را با خود جابه جا می کنند. هوا در اثر تماس با وسیله گرم‌کننده مانند رادیاتور یا بخاری گرم شده، انبساط می یابد و در نتیجه سبک تر شده،به طرف بالا حرکت می کند. سپس هوای سرد و سنگین به آرامی جای آن را می گیرد و این عمل تکرار می شود.

همرفت یا Convection چیست؟

به انتقال گرما و حرکت هماهنگ گروهی از مولکول های سیال از منطقه گرم به منطقه سرد می گویند. فرض کنید ما می خواهیم هوای یک منطقه را گرم کنیم. هنگامی که هوا گرم می شود مولکول ها گسترش می یابند و چگالی هوا کمتر از قبل می شود. این بخش از هوا که سبک است به بالا می رود و جایگزین هوای سرد می شود. به این جابه جایی هوا از ناحیه گرم به سرد همرفت می گویند.

مثالی در مورد انتقال حرارت با روش جابجایی یا همرفت

قرار دادن یک قابلمه آب روی اجاق مثال خوبی از این فرایند است. گرمای اجاق به روش هدایت از طریق قابلمه به مولکول های زیرین آب منتقل می شود. حباب هایی در کف آب ایجاد شده به بالای سطح می آیند در نتیجه انتقال حرارت از بخش داغ آب در پایین به بالا منتقل می شود. هم زمان بالای آب که سردتر است و تراکم بیشتری دارد به پایین می آید. این انتقال جریانات در شکل زیر نشان داده شده است.

حال یک ظرف را تصور کنید که با یک مانع جدا شده باشد و یکی در فشار بالاتری قرار داشته باشد. هنگامی که مانع برداشته شود سیال با فشار بالاتر به سمت ناحیه کم فشار منتقل می شود. اگر منطقه پرفشار حرارت بیشتری هم داشته باشد این حرارت را به ناحیه کم فشار منتقل می کند. جریانات انتقالی در شکل زیر آورده شده است.