Différence entre la convection naturelle et forcée

le différence clé entre convection naturelle et forcée est que en convection naturelle, le mouvement du fluide est influencé par des moyens naturels tandis qu'en convection forcée, le mouvement des fluides est influencé par des moyens externes. La différence entre la convection naturelle et la convection forcée liée au transfert de chaleur réside dans le fait qu’il n’existe aucun facteur externe affectant le transfert de chaleur en convection naturelle, alors que des facteurs externes peuvent provoquer un transfert de chaleur en convection forcée..

La convection est une méthode de transfert de chaleur par le mouvement en vrac des molécules dans un fluide (tel qu'un gaz ou un liquide). Il existe deux types de convection naturelle et forcée selon le mode d’initiation du mouvement des fluides.

CONTENU

1. Vue d'ensemble 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 laquelle des moyens naturels influencent le mouvement du fluide. Il n'y a pas d'influence des faits externes. Ce mouvement de molécules dans le fluide est dû aux différences entre les densités de différentes régions du même fluide. La densité d’un fluide diminue lorsqu’il chauffe et inversement. Cela est dû à la dilatation thermique du fluide (la vitesse des molécules augmente avec l’augmentation de la température, ce qui entraîne une augmentation du volume du fluide. Bien que le volume augmente, la masse reste constante. Par conséquent, la densité diminue).

Lorsque nous chauffons un fluide contenu dans un récipient à partir de son fond, la densité de la couche inférieure du fluide diminue. Ensuite, la région de densité inférieure a tendance à se déplacer vers le haut du conteneur. Ensuite, le liquide de refroidissement situé dans la partie supérieure du conteneur remplace la région inférieure. Cela continue, en conséquence, la convection se produit.

Figure 01: Mécanisme de convection naturelle

Les exemples de convection naturelle comprennent le refroidissement d’un œuf à la coque lorsqu'il est maintenu dans l’air normal, la perte de refroidissement d’une canette de boisson fraîche, etc. Lorsqu’on considère le mécanisme de la convection naturelle, tout d’abord, la température à l’extérieur d’un objet chaud l'air froid) tombe. Dans le même temps, la température de l'air adjacent à l'objet augmente en raison du transfert de chaleur. Ensuite, la densité de cette couche d’air adjacente diminue. En conséquence, l'air monte. L'air froid va remplacer cette région. Ensuite, la convection continue. En fin de compte, l'objet va refroidir.

Qu'est-ce que la convection forcée??

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

Quand on considère le mécanisme de convection forcée, il est plus compliqué que le mécanisme naturel. En effet, dans cette méthode, nous devons réguler deux facteurs; mouvement fluide et conduction thermique. Ces deux facteurs sont étroitement liés car le mouvement du fluide peut améliorer le transfert de chaleur. Ex: plus le taux de mouvement du fluide, plus les transferts de chaleur sont importants.

Quelle est la différence entre la convection naturelle et forcée?

La convection naturelle est une méthode de transfert de chaleur dans laquelle le mouvement du fluide est influencé par des moyens naturels. La convection forcée est une méthode de transfert de chaleur dans laquelle le mouvement du fluide est influencé par des moyens externes. Lors de l'examen des facteurs affectant le transfert de chaleur, il n'y a pas de facteurs externes affectant le transfert de chaleur en convection naturelle, alors que des facteurs externes peuvent provoquer un transfert de chaleur en convection forcée..

Le mouvement du fluide en convection naturelle est généré par le changement de la densité du fluide chauffé. Cependant, le mouvement du fluide en convection forcée est généré par une source externe telle que des dispositifs de pompage, de ventilation ou d’aspiration. Le refroidissement d'un œuf dur lorsqu'il est maintenu dans l'air normal, la perte de refroidissement d'une canette de boisson fraîche, etc. peuvent être inclus à titre d'exemples de convection naturelle. La climatisation, les turbines à vapeur, etc. sont des exemples de convection forcée..

Résumé - Convection naturelle vs forcée

La convection se présente sous deux formes: convection naturelle et convection forcée. La différence entre la convection naturelle et la convection forcée réside dans le fait que, dans la convection naturelle, les moyens naturels influencent le mouvement du fluide, tandis 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 Suivez. «Convection forcée». LinkedIn SlideShare, 21 avril 2015. Disponible ici

Courtoisie d'image:

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