Konwekcja swobodna

Konwekcja swobodna

Konwekcja swobodna to proces wymiany ciepła, który zachodzi w wyniku naturalnego ruchu płynu, spowodowanego różnicami temperatur. Ruch ten jest inicjowany przez siły masowe, takie jak siła ciężkości.

Warunki konieczne dla konwekcji swobodnej

Aby konwekcja swobodna mogła wystąpić, muszą być spełnione następujące warunki:

• Obecność obszarów o różnej temperaturze.
• Obecność sił masowych (np. siła ciężkości, odśrodkowa, pole elektromagnetyczne).
• Zależność gęstości płynu od temperatury.
• Powiązanie liczby Rayleigha (Ra) i liczby Grashofa (Gr).

Wzory dotyczące konwekcji swobodnej

W kontekście konwekcji swobodnej, istotne są następujące wzory:

$\backslash operatorname\; \{Nu\}=f(\backslash operatorname\; \{Gr\},\backslash operatorname\; \{Pr\})$

gdzie:

• Nu – liczba Nusselta,
• Gr – liczba Grashofa,
• Pr – liczba Prandtla.

Konwekcja swobodna jest istotnym zjawiskiem w dziedzinie inżynierii procesu oraz termodynamiki.