Wikipedija

Konvekcija: razlika između inačica

Pregledaj povijest
← Starija izmjenaNovija izmjena →
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
VizualnoWikitekst
mNema sažetka uređivanja
Nadopunio Konvekcija
Redak 1:
[[File:Convection-snapshot.png|thumb|right|300px|{{Infoslika
|Opis= Grafikon topline
|Izvor=[http://en.wikipedia.org/wiki/Convection]
Redak 6:
|Objašnjenje=Ovaj grafikon prikazuje toplinsku konvekciju. [[Crvena]] boja i boje bliže crvenoj pokazuju toplije dijelove, a [[plava]] boja pokazuje hladne dijelove. Ovaj [[Graf (struktura podataka)|graf]] je iz modela što prikazuje [[Zemlja|zemljin omotač]].
}}]]
 
[[datoteka:Earth Global Circulation.jpg|mini|desno|300px|Model tri ćelije i smjer stalnih planetarnih [[vjetar|vjetrova]] na [[Zemlja|Zemlji]]. Konvekcija ili [[strujanje]] se događa i u [[Zemljina atmosfera|Zemljinoj atmosferi]].]]
 
[[datoteka:Thermal-plume-from-human-hand.jpg|mini|desno|300px|Nastajanje konvekcije zraka oko ljudske ruke.]]
 
[[datoteka:Circulacion termohalina.jpg|mini|desno|300px|[[Termohalinska pokretna traka]] ili [[termohalinska cirkulacija]]: dubinski tok tamna, a površinski svijetla traka.]]
 
[[datoteka:Structure of Stars (artist’s impression).jpg|mini|desno|300 px|Prikaz unutrašnjosti [[Sunce|Sunca]] (lijevo) i [[Crveni div|crvenog diva]] (desno), gdje se vidi zona konvekcije. Na vanjskoj površini [[zvijezda]] se vide [[Fotosfera|granule]].]]
 
{{dz}}
 
'''Konvekcija''' jeili usmjereno'''toplinsko gibanjestrujanje''' odnosnoili strujanjeje [[fluidprijenos topline]]a (u [[kapljevinatvar]]ima koje mogu strujati, to jest u [[tekućina]]ma i [[plin]]ovaovima ([[fluid]]i). [[Strujanje]] nastaje zbog promjene [[gustoća|gustoće]] zagrijavanjem. Ako se, toplijina fluidprimjer, [[voda]] grije odozdo, donji se gibaslojevi premavode hladnijemugriju, rašire i predajesmanji im se [[toplina|toplinugustoća]], pa se ugrijana voda diže nad okolinihladnu. KonvekcijaSlično jenastaju jedani od[[vjetar|vjetrovi]] glavnihu načina[[atmosfera|atmosferi]]. prijenosa<ref> '''toplina (količina topline)''', [http://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=61787] "Hrvatska enciklopedija", Leksikografski zavod Miroslav Krleža, www.enciklopedija.hr, 2016.</ref> U fluidima se promjena topline odvija kroz [[difuzija|difuziju]] i [[Koherencija|koherentno]] [[gibanje]] zraka[[zrak]]a. Difuzija je nasumično [[Brownovo gibanje]] pojedinačnih čestica u fluidu, dok je koherentno gibanje zraka prijenos topline u kojem se fluid ili [[toplina]] prenosi u većim [[struja]]ma.
 
[[Grijanje]] prostorija pomoću [[peć]]i osniva se strujanju. Toplina se od peći prenosi po sobi strujanjem zraka. U nekim zgradama vrši se grijanje više prostorija s jednog centralnog mjesta. To je takozvano [[centralno grijanje]]. Ako postoji centralno grijanje samo za jedan stan, onda je to etažno grijanje. Prema vrsti sredstva za prenošenje topline centralno grijanje može biti zračno, vodno i parno. Pri zračnom grijanju upotrebljava se kao sredstvo za prenošenje topline zrak. Pri grijanju vodom upotrebljava se kao sredstvo za prenošenje topline voda, a osniva se na prirodnoj cirkulaciji tople i hladne vode. Voda se grije u [[kotao|kotlu]] koji je obično u podrumu, diže se kroz [[cijev]]i i predaje svoju toplinu preko [[radijator]]a stambenim prostorijama. Ohlađena voda vraća se drugim [[cjevovod]]om u kotao gdje se ponovo ugrije. Da bi se voda u napunjenom sistemu pri zagrijavanju mogla slobodno širiti, na tavanu se obično nalazi ekspanziona posuda koja prima višak vode. Pri parnom grijanju upotrebljava se kao sredstvo za prenošenje topline [[vodena para]] od 0,05 do 2 [[Standardna atmosfera|atm]] (od 100 do 200 k[[Pa]]). U radijatorima para predaje svoju toplinu stijenama [[radijator]]a i tako zagrijava prostoriju. <ref> Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.</ref>
==Konvekcijski prijenos topline==▼
 
▲==Konvekcijski prijenos topline==
Opći izraz riječi ''konvekcija'' često izostavlja riječ toplina, ali ipak se misli na konvekciju topline: to je slučaj u kojem je interes da se toplina odvede i rasprši. Postoje dvije glavne vrste konvekcije:
#Toplina se prenosi pasivno, gibanjem fluida koje bi se dogodilo i bez procesa [[Grijanje|grijanja]]. Ovaj slučaj konvekcije se najčešće naziva '''prisilna konvekcija'''.
Line 18 ⟶ 27:
Oba tipa, '''prisilna konvekcija''' i '''prirodna konvekcija''', mogu se odvijati zajedno. U tom slučaju nazivaju se '''mješovita konvekcija'''. '''Konvekcijski prijenos topline''' je mehanizam prijenosa topline koji nastaje zbog masovnog kretanja fluida. To može biti prikazano sa vodljivim prijenosom topline koje je prijenos energije vibracijama na molekularnoj razini kroz fluide i čvrsta tijela, i prijenos energije elektromagnetskim valovima. Pošto je konvekcija ovisna o masovnom gibanju, može se javljati samo u tekućinama, plinovima i višefaznim [[smjesa]]ma.
 
=== Prirodna konvekcija ===▼
 
 
▲== Prirodna konvekcija ==
 
Prirodna je konvekcija posljedica razlike u [[temperatura|temperaturi]] između dva mjesta u fluidu. [[Brzina]] strujanja je relativno mala. Kada se toplina prenosi opticajem fluida koji protječe zbog uzgona, kojem je uzrok zagrijavanja medija i promjena gustoće uslijed zagrijavanja, tada takav proces nazivamo '''prirodna konvekcija'''. Najpoznatiji primjeri su [[Kotao|kotlovi]] za toplu vodu. Takvi kotlovi najčešće imaju dovod hladne vode koju moraju zagrijati odozdo, i zagrijavanjem vode na željenu temperaturu ona se kreće prema gornjoj stjenci kotla.
 
Line 28 ⟶ 34:
:<math>H_{prirodno}=hA\Delta T,\ h=h(\Delta T,\varphi),\ [h]=\mathrm\frac{W}{m^2K}</math>
 
gdje je: ''h'' - koeficijent prijenosa topline koji ovisi o temperaturi, brzini strujanja fluida, [[agregatno stanje|agregatnom stanju]], [[toplinski kapacitet|specifičnom toplinskom kapacitetu]], [[tlak]]u,...
 
=== Prisilna konvekcija ===▼
 
Prisilna konvekcija je vrsta prijenosa topline u kojem se gibanje medija generira nekim vanjskim sredstvom (npr.na primjer [[sisaljka|pumpe]], lopatice [[turbina]], [[kompresor]]i itd.i tako dalje). S prisilnom konvekcijom se najčešće susreću inženjeri koji projektiraju ili analiziraju [[izmjenjivač topline|izmjenjivače topline]], [[cijev]]ni [[protok]] i još neke slične [[uređaj]]e ili [[proces]]e. Međutim, u bilo kojoj situaciji gdje imamo prisilnu konvekciju u malim mjerama, pojavi se i prirodna konvekcija. Količina prirodne konvekcije u nekim slučajevima nije velika pa ju možemo zanemariti, a u drugim slučajevima ju ne zanemarujemo nego se takav proces naziva '''mješovita konvekcija'''.▼
▲== Prisilna konvekcija ==
 
▲Prisilna konvekcija je vrsta prijenosa topline u kojem se gibanje medija generira nekim vanjskim sredstvom (npr. [[sisaljka|pumpe]], lopatice [[turbina]], [[kompresor]]i itd.). S prisilnom konvekcijom se najčešće susreću inženjeri koji projektiraju ili analiziraju [[izmjenjivač topline|izmjenjivače topline]], [[cijev]]ni [[protok]] i još neke slične [[uređaj]]e ili [[proces]]e. Međutim, u bilo kojoj situaciji gdje imamo prisilnu konvekciju u malim mjerama, pojavi se i prirodna konvekcija. Količina prirodne konvekcije u nekim slučajevima nije velika pa ju možemo zanemariti, a u drugim slučajevima ju ne zanemarujemo nego se takav proces naziva '''mješovita konvekcija'''.
 
[[Tok topline]] kod prisilne konvekcije definiran je kao:
 
:<math>H_{prisilno}=hAh \cdot A \cdot \Delta T,\ h\neq h(\Delta T)</math>
 
Kada analiziramo mješovitu konvekciju parametar zvan '''[[Arhimedov broj]]''' parametrizira relativnu snagu prirodne i prisilne konvekcije. Arhimedov broj je omjer [[Grashofov broj|Grashof-ovogGrashofovog broja]] i kvadrata [[Reynoldsov broj|Reynolds-ovog broja]], koji predstavlja omjer uzgona sile i silu [[tromost|inercije]].
:<math> ArA_r= \frac{Gr}{Re^2} </math>
 
Kada prirodna konvekcija nije značajan čimbenik, [[matematika|matematička]] analiza prisilne konvekcije obično daje točan rezultat. Za prisilnu konvekciju značajni parametar je [[Pecletov broj]]. Taj broj je omjer koherentnog gibanja struje i difuzije (kretanje od višeg prema nižem tlaku) topline.
:<math> PeP_e=\frac{U \cdot L}{\alpha }</math>
 
== Plamen i konvekcija ==▼
U [[bestežinsko stanje|bestežinskom stanju]] ne može doći do sile uzgona[[uzgon]]a pa ni do prirodne konvekcije. Pod tim uvjetima [[plamen]] ne može gorjeti jer se ''uguši'' u vlastitim plinovima. Međutim, plamen se može održati s bilo kojim oblikom prisilne konvekcije gdje se plinovi dobiveni izgaranjem odvode i hlade, a njihovo mjesto zauzima [[kisik]] koji zauzima mjesta niskog tlaka[[tlak]]a i podržava [[gorenje]]. ▼
 
==Izvori==
▲==Plamen i konvekcija==
{{izvori}}
 
▲U [[bestežinsko stanje|bestežinskom stanju]] ne može doći do sile uzgona pa ni do prirodne konvekcije. Pod tim uvjetima [[plamen]] ne može gorjeti jer se ''uguši'' u vlastitim plinovima. Međutim, plamen se može održati s bilo kojim oblikom prisilne konvekcije gdje se plinovi dobiveni izgaranjem odvode i hlade, a njihovo mjesto zauzima [[kisik]] koji zauzima mjesta niskog tlaka i podržava gorenje.
 
[[Kategorija:Mehanika fluida]]
Dobavljeno iz "https://hr.wikipedia.org/wiki/Konvekcija"