Différence entre la convection naturelle et forcée

Le différence clé entre la convection naturelle et forcée est que En convection naturelle, le mouvement du liquide est influencé par des moyens naturels alors que, dans la convection forcée, le mouvement des liquides est influencé par des moyens externes. La différence entre la convection naturelle et forcée liée au transfert de chaleur est qu'il n'y a pas de facteurs externes affectant le transfert de chaleur dans la convection naturelle tandis que les facteurs externes peuvent provoquer un transfert de chaleur dans la convection forcée.

La convection est une méthode de transfert de chaleur via un mouvement en vrac des molécules dans un liquide (comme un gaz ou un liquide). Il est en deux types en tant que convection naturelle et forcée en fonction de la manière d'initiation du mouvement du liquide.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que la convection naturelle
3. Qu'est-ce que la convection forcée
4. Comparaison côte à côte - Convection naturelle vs forcée sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce que la convection naturelle?

La convection naturelle est une méthode de transfert de chaleur dans lequel les moyens naturels influencent le mouvement du fluide. Il n'y a aucune influence des faits externes. Ce mouvement des molécules dans le liquide est dû aux différences entre les densités de différentes régions du même liquide. La densité d'un fluide diminue lorsqu'il chauffe et vice versa. Cela est dû à l'expansion thermique du liquide (la vitesse des molécules augmente avec l'augmentation de la température, ce qui entraîne l'augmentation du volume du fluide. Bien que le volume augmente, la masse reste constante. Par conséquent, la densité diminue).

Lorsque nous chauffons un liquide dans un récipient à partir de son fond, la densité de la couche inférieure du fluide diminue. Alors la région de densité inférieure a tendance à se déplacer vers le haut du conteneur. Ensuite, le fluide plus frais en haut du récipient remplace la région inférieure. Cela continue, par conséquent, la convection se produit.

Figure 01: Mécanisme de convection naturelle

Des exemples de convection naturelle comprennent le refroidissement dans un œuf durs lorsqu'il est maintenu dans l'air normal, la perte de refroidissement d'une boisson fraîche, etc. Lorsque vous envisagez le mécanisme de convection naturelle, la température de l'extérieur d'un objet chaud (maintenu dans l'air froid) baisse. Dans le même temps, la température de l'air adjacente à l'objet augmentera en raison du transfert de chaleur. Ensuite, la densité de cette couche d'air adjacente diminue. En conséquence, l'air monte vers le haut. L'air froid remplacera cette région. Ensuite, la convection continue. En fin de compte, l'objet se refroidira.

Qu'est-ce que la convection forcée?

La convection forcée est une méthode de transfert de chaleur dans lequel les moyens externes influencent le mouvement du fluide. Là, des sources externes telles que le pompage, les ventilateurs, les dispositifs d'aspiration, etc. sont utiles pour générer le mouvement fluide. Cette méthode est très précieuse car elle peut transférer efficacement la chaleur à partir d'un objet chauffé. Certains exemples courants de ce mécanisme comprennent la climatisation, les turbines à vapeur, etc.

Lorsque l'on considère le mécanisme de convection forcée, il a un mécanisme compliqué que la manière naturelle. En effet, dans cette méthode, nous devons réguler deux facteurs; Mouvement fluide et conduction thermique. Ces deux facteurs ont une connexion forte car le mouvement du fluide peut améliorer le transfert de chaleur. Ex: la vitesse de mouvement du fluide est élevée, les transferts de chaleur sont élevés.

Quelle est la différence entre la convection naturelle et forcée?

La convection naturelle est une méthode de transfert de chaleur dans lequel le mouvement du liquide est influencé par des moyens naturels. La convection forcée est une méthode de transfert de chaleur dans lequel le mouvement du fluide est influencé par des moyens externes. Lorsque vous envisagez les facteurs affectant le transfert de chaleur, il n'y a aucun facteur externe affectant le transfert de chaleur dans la convection naturelle tandis que les facteurs externes peuvent provoquer un transfert de chaleur dans la convection forcée.

Le mouvement fluide dans la convection naturelle génère à la suite du changement de densité du liquide lorsqu'il est chauffé. Cependant, le mouvement du fluide dans la convection forcée génère à la suite d'une source externe telle que le pompage, le ventilateur, les dispositifs d'aspiration. Refroidir un œuf durs lorsqu'il est maintenu dans l'air normal, perte de refroidissement d'une boisson fraîche, etc. Peut être inclus comme exemples de convection naturelle et de climatisation, de turbines à vapeur, etc. sont des exemples de convection forcée.

Résumé - Convection naturelle vs forcée

La convection est sous deux formes sous forme de convection naturelle et de convection forcée. La différence entre la convection naturelle et la convection forcée est que, dans la convection naturelle, les moyens naturels influencent le mouvement du liquide alors que, dans la convection forcée, les moyens externes influencent le mouvement du fluide.

Référence:

1. "Convection naturelle.»Wikipedia, Wikimedia Foundation, 17 avril. 2018. Disponible ici  
2. MSG15 Suivre. "Convection forcée.”LinkedIn Slideshare, 21 avril. 2015. Disponible ici

Image gracieuseté:

1.'Circulation de convection naturelle par Asperitas'By Rolf Brink - Propre travaux, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia