対流

対流は、その流体全体の温度差によって駆動される流体の動きです。 流体が加熱されると、熱源と最も近い領域は、粒子内の運動エネルギーの増加のために密度が低くなります。 密度の低い流体の部分は上昇し、密度の高い流体の部分は沈みます。 このプロセスは、密度の低い流体が熱源から離れて沈むにつれて冷却され、密度の高い流体が熱源の近くで加熱されて上昇するため、繰り返されます。 これは対流の流れを作成する。対流は、熱が伝達される基本的な方法の1つです。

対流は、熱が伝達される基本的な方法の1つです。 他は熱伝導、放射エネルギーおよびevapotranspirationである。

図1. 陸上の空気は水の上の空気よりも速く加熱され、冷たい海風のように感じる対流につながります。

図2。 部屋を暖める対流は静か、エネルギー効率が良い。 対流は風のパターンや受動的な換気に大きな役割を果たします。 地球全体の風の動きは、暖かい空気が上昇し、冷たい空気が沈む様々な場所に依存しており、天候に影響を与える大きな風の流れを作り出しています。 たとえば、陸上の空気は通常、日中は太陽によって加熱されますが、海上の空気は冷たくなります。 陸の上の熱い空気は大気中で上昇します。 それが上昇するにつれて、それはまた冷却され、密度が高くなり、もう一度沈む。 この概念を図1に示します。

図2に示すように、大気中で対流がどのように機能するかと同様に、対流は室内で受動的な換気(自然な空気の動き)を引き起こします。 自然対流は家の中で使用することができますが、強制対流はより一般的です。

強制対流

主な記事

自然対流は家の中で使用することができますが、強制対流がより一般的です。 これは空気流れがファンによって部屋を通って強制されるところである。 強制対流は、自然対流と同じ効果を達成することができ、プロセスは単にファンのようなデバイスを介して支援されます。 あなたの家にあなたの壁の底の暖房の出口があれば、これは強制対流の例である。

図4。 冬には、天井のファンは時計回りに回転して部屋から冷たい空気を引き上げ、暖かい空気を下向きに強制し、上昇気流を作り出す必要があります。

図3. 夏には、天井のファンは反時計回りに回転して暖かい空気を混合し、冷たい風を下向きに強制し、下降気流を作り出す必要があります。

  1. 1.0 1.1R.D.Knight,”Work,”In Physics for Scientists and Engineers:A Strategic Approach,2nd ed. San Francisco:Pearson Addison-Wesley,2008,ch. 11,pp.325-327
  2. R.Wolfson,”High-Energy Society,”In Energy,Environment and Climate,2nd ed. ニューヨーク:ノートン、2012、ch。 12,pp.333
  3. 3.0 3.1″物質の特性読み取り選択:密度は電流を作成します。” . 利用可能:http://www.propertiesofmatter.si.edu/Density_Creates.html
  4. 4.0 4.1エネルギー教育チームのメンバーによって内部的に作成されました



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