열전달 예제

전도 속도에 영향을 미치는 세 번째 수량은 열이 전달되는 재료의 두께입니다. 그림 (PageIndex{4})은 왼쪽에 오른쪽보다 온도가 높은 재질 슬래브를 보여 주며, 일련의 분자 충돌에 의해 왼쪽에서 오른쪽으로 열 전달합니다. 뜨겁고 차가운 사이의 거리가 클수록 재료가 동일한 양의 열을 전달하는 데 더 많은 시간이 걸립니다. 여기에 논의 된 대류의 두 가지 예 – 냄비에 물을 가열하고 방에 공기를 가열 – 자연 대류의 예입니다. 유체 순환의 원동력은 자연 – 유체가 일부 소스에서 가열되는 결과로 두 위치 사이의 밀도 차이. (일부 소스는 가열 된 유체가 상승하는 이유를 설명하기 위해 부력의 개념을 소개합니다. 우리는 여기에서 그러한 설명을 추구하지 않을 것입니다.) 자연 대류는 자연에서 일반적입니다. 지구의 바다와 대기는 자연 대류에 의해 가열된다. 자연 대류와는 달리 강제 대류는 팬, 펌프 및 기타 장치에 의해 한 위치에서 다른 위치로 유체를 강제로 강제하는 것을 포함합니다. 많은 가정 난방 시스템에는 강제 공기 난방이 포함됩니다. 공기는 용광로에서 가열되고 덕트워크를 통해 팬들에 의해 날아가고 통풍구의 방으로 방출됩니다. 이것은 강제 대류의 예입니다. 뜨거운 위치 (용광로 근처)에서 시원한 위치 (집 전체의 방)로의 유체의 움직임은 팬에 의해 구동또는 강제됩니다.

일부 오븐은 강제 대류 오븐입니다. 열원에서 오븐으로 가열된 공기를 불어 넣는 팬이 있습니다. 일부 벽난로는 벽난로 유닛에서 인접한 방으로 가열 된 공기를 불어 화재의 가열 능력을 향상시킵니다. 이것은 강제 대류의 또 다른 예입니다. 그림 (PageIndex{6}) : 소위 중력로에 의해 가열된 공기가 팽창하고 상승하여 공간의 다른 부분으로 에너지를 전달하는 대류 루프를 형성합니다. 천장과 외부 벽에서 공기가 냉각되면서 수축되어 결국 실내 공기보다 밀도가 높아지고 바닥으로 가라앉습니다. 이 것과 같은 자연 대류를 사용하여 적절하게 설계된 난방 시스템은 매우 효율적으로 가정을 가열 할 수 있습니다. 대류는 또한 화염 위에 물 냄비의 가열에서와 같이, 액체에 순환으로 이어질 수 있습니다.