Typy konvekcie. Konvekcia - definícia a príklady javu

Fenomén konvekcie je založený na procese expanzie chladnejšej látky pri jej kontakte s horúcimi masami.

V tomto prípade vyhrievaný prvok stráca svoju hustotu. Jeho hmotnosť klesá v porovnaní s chladnými podmienkami, ktoré ho obklopujú.

Fenomén konvekcie charakterizuje najmä pohyb tepelných tokov v procese ohrevu vody.

Svetlé vzorky

Pohyb ohriateho vzduchu v strede miestnosti s vykurovacím zariadením. Pohyb teplých prúdov je tu smerovaný k stropu a studený prúdi k podlahe. A pri spustenom vykurovacom systéme je vzduch v hornej časti miestnosti oveľa teplejší ako v spodnej časti.
Tu sa oplatí obrátiť sa na Archimedov zákon. Tu sa telesá rozpínajú vplyvom tepelného žiarenia. Podľa tohto zákona vývoj teploty vedie k vývoju objemov kvapaliny. Stav: v nádobe je tekutina zospodu zohrievaná. V dôsledku toho stúpa vyššie a vyššie. A vlhkosť, ktorá má vyššiu hustotu, sa pohybuje nižšie. A keď sa horná časť zahreje, kvapaliny s vyššou a nižšou hustotou sa nebudú pohybovať. Potom konvekcia nebude fungovať.

Vznik definície

V roku 1834 Angličan William Prout ako prvý navrhol koncept „konvekcie“. Týmto pojmom charakterizoval pohyb tepelných útvarov v zohriatych, pohybujúcich sa kvapalinách.

Počiatočné teoretické analýzy konvekcie sa datujú do roku 1916. Experimentálne štúdie sa uskutočňovali s kvapalinami nalievanými do nádob. Boli vyhrievané zospodu. Zistilo sa, že impulzy v nich prechádzajú z difúzie do konvekcie pri kritických teplotách. Tieto extrémy sa neskôr nazývali „Roelove čísla“.

Vďaka týmto experimentom boli vedci schopní vysvetliť pohyby tepelných hmôt pod Archimedesovými silami.

Odrody

Sú len dve – prirodzené a vynútené.

Vyššie uvedený príklad prúdenia vzduchu vo vykurovanej miestnosti je najlepšou charakteristikou prirodzeného typu konvekcie.

Nútená konvekcia sa zvyčajne dosiahne mechanickým pôsobením v kvapaline. Napríklad pri miešaní lyžičkou alebo pomocou pumpy.

Pri zahrievaní pevných látok nedochádza ku konvekcii. Dôvodom je silný vzájomný ťah vďaka vibráciám ich pevných prvkov. V dôsledku toho sa telesá pevnej štruktúry zahrievajú. Výsledkom je žiarenie.

V takýchto telesách sa namiesto naznačených javov objavuje tepelná vodivosť a vedie k prenosu tepelnej energie.

Existuje tretí typ konvekcie - kapilára. Vzniká pri zmenách teploty, keď kvapalina prechádza potrubím. A pri porovnaní tohto typu konvekcie s prvými dvoma v prirodzených podmienkach sa rozdiel ukazuje ako zanedbateľný.

Ale pri práci vo vesmíre sa kapilárny vzhľad stáva kľúčovým faktorom. Avšak, ako je žiarenie a vedenie tepla. A dokonca aj malé konvekčné výkyvy v nulovej gravitácii mimoriadne sťažujú implementáciu určitých inžinierskych plánov.

Príklady vo vrstvách zeme

Konvekčné procesy úzko súvisia s prirodzenou tvorbou plynom podobných prvkov vo vrstvách zemskej kôry. Tvoria ho sústredné vrstvy.

V strede je obrovská tekutá látka. Má extrémne vysokú hustotu. Obsahuje železo, nikel a iné kovy. Toto je horúce jadro. Jeho prostredie je reprezentované litosférou a polotekutou formáciou.

Vrchná vrstva tejto gule je zemská kôra. Litosféra je tvorená samostatnými plošinami. Pohybujú sa bez prekážok pozdĺž roviny tvorby kvapaliny.

A keď sa rôzne oblasti tohto útvaru a horniny, ktoré sa líšia zložením, zahrievajú nerovnomerne, objavujú sa konvekčné toky. Pod ich vplyvom sa prirodzenými metódami premieňajú korytá oceánov a podporné kontinenty sa pohybujú.

Porovnanie s tepelnou vodivosťou

Tepelná vodivosť charakterizuje potenciál fyzických telies vysielať teplo. Získava sa pohybom atómov a molekúl.

Kovy sú vynikajúcimi vodičmi tepla, pretože ich molekuly sú neustále vo vzájomnom kontakte. A plynom podobné prchavé prvky vedú teplo extrémne zle.

Princípy konvekcie sú založené na prenose tepla v dôsledku pohybu hmoty molekúl prvkov. A tepelná vodivosť je založená na energetickej interakcii medzi zložkami fyzického tela. Oba procesy prebiehajú iba v prítomnosti častíc prvku.

Ďalšie vzorky

Najbežnejším príkladom je prevádzka bežnej domácej chladničky. V jeho chladiacom priestore sú potrubia. Cez ne cirkuluje ochladený plyn, freón. Z tohto dôvodu sa teplota v horných vrstvách vzduchu znižuje. Útvary studeného vzduchu sú nahradené teplejšími a postupujú smerom nadol. Vďaka takýmto operáciám sa výrobky ochladzujú.

Na zadnej strane chladničky je mriežka. Podporuje odvod teplého vzduchu, ktorý sa vytvoril v chladiacom kompresore pri stláčaní plynu. Rošt sa ochladzuje. A tento proces je tiež založený na konvekčných princípoch.

Preto odborníci radia nevypĺňať priestor za chladničkou. Len vo voľnej zóne je chladenie bez problémov.

Konvekcia sa dobre prejavuje pri pohybe vetra. Keď sa nad horúcimi kontinentmi ohrieva a v chladnejších oblastiach ochladzuje, prúdy vzduchu sa navzájom vytláčajú. Pohybujú sa. Dochádza k pohybu vlhkosti aj energie.

Konvekčné princípy sú vlastné činnosti klzákov a schopnosti vtákov vznášať sa. Pri nerovnomernom zahrievaní vzduchových útvarov s nižšou hustotou a vyššou teplotou v blízkosti zemského povrchu vznikajú vzostupné prúdy. Sú vhodné na vaping.

Aby sa vtáky vyrovnali s veľkými vzdialenosťami bez vážneho vynaloženia energie a úsilia, snažia sa nájsť takéto toky.

Vynikajúce príklady konvekcie sú výskyt dymu v komínoch a kráteroch sopiek. Dym stúpa. A základom tohto pôsobenia sú špeciálne parametre dymu (zvýšená teplota a znížená hustota) v analógii s vonkajšími podmienkami. Keď sa dym ochladí, plynule prenikne do spodných vrstiev atmosféry. Preto sú potrubia na vypúšťanie nebezpečných látok v podnikoch vytvorené veľmi vysoko.

Rúra

V súčasnosti sa konvekčné princípy čoraz viac začleňujú do prevádzky súčasného vybavenia domácností, napríklad rúr.

A už v nich môžete variť rôzne jedlá súčasne. Okrem toho varenie prebieha pri rôznych teplotách a na rôznych úrovniach. A tu sa chuť a vôňa vôbec neposúvajú.

V štandardnom modeli je vzduch ohrievaný jedným horákom. V dôsledku toho sa teplo rozdeľuje nerovnomerne.

A v úprave pece s konvekciou sa prúdy horúceho vzduchu pohybujú účelovo. To je uľahčené špeciálnym ventilátorom. Výsledkom je, že jedlá v takejto skrini sa pečú efektívnejšie a po varení sa vyznačujú dobrou šťavnatosťou. Takéto skrine sa navyše rýchlejšie zohrejú a jedlo sa v nich rýchlejšie uvarí.

Mikrovlnná rúra

Mikrovlny fungujúce na konvekčných princípoch vykonávajú s potravinami tieto operácie:

Zahrievanie.
Rozmrazovanie.
Pečenie.
Pečenie.

V tejto rúre môžete vytvárať rôzne buchty, koláče a iné pečivo. Tieto modely sú vynikajúce aj na pečenie rýb alebo mäsa. Ich štandardná práca zahŕňa iba ohrievanie alebo rozmrazovanie jedla. A kombinovaný režim pridáva ďalšie dve z týchto funkcií.

Takéto kachle majú významné rozmery a ceny a tiež „jedia“ veľa elektriny. Majú špeciálny prídavný ventilátor a komponent, ktorý ohrieva vzduch. Obe sú umiestnené na zadnom paneli kachlí alebo na jeho hornej strane.

Gril

V súčasnosti sa čoraz viac predávajú mikrovlnné rúry s grilom a konvekciou. Poskytujú majiteľom viac kulinárskych možností ako bežné mikrovlnné rúry.

Jedlo sa pripravuje rýchlo, je objemné, veľmi chutné a so zlatou kôrkou.

Na rovnaké účely sa konvekčné grily inštalujú aj do pecí. Poskytuje pečenie pri zvýšenej rýchlosti.

Pozrite si video o experimente s konvekciou nižšie:

Súčiniteľ tepelnej vodivosti pri izbovej teplote.

Rádová veľkosť súčiniteľa tepelnej vodivosti pre rôzne látky.

Konvekcia- Ide o 2. spôsob prenosu tepla v priestore.

Konvekcia je prenos tepla v kvapalinách a plynoch s nerovnomerným rozložením teploty v dôsledku pohybu makročastíc.

Prenos tepla spolu s makroskopickými objemami hmoty sa nazýva konvekčný prenos tepla, alebo jednoducho konvekcia.

Výmena tepla medzi kvapalinou a pevným povrchom. Tento proces má špeciálny názov konvekčný prenos tepla(teplo sa prenáša z kvapaliny na povrch alebo naopak)

Konvekcia však neexistuje vo svojej čistej forme, je vždy sprevádzaná tepelnou vodivosťou, takýto spoločný prenos tepla sa nazýva konvekčný prenos tepla.

Proces výmeny tepla medzi povrchom tuhej látky a kvapaliny sa nazýva prenos tepla, a povrch telesa, cez ktorý sa prenáša teplo je teplovýmenná plocha alebo teplovýmenná plocha.

Prenos tepla je prenos tepla z jednej kvapaliny do druhej cez pevnú stenu, ktorá ich oddeľuje.

Druhy pohybu tekutín. Rozlišuje sa nútená a prirodzená konvekcia. Pohyb je tzv nútený, ak k nemu dôjde v dôsledku vonkajších síl nesúvisiacich s procesom výmeny tepla. Napríklad tak, že mu dodá energiu čerpadlom alebo ventilátorom. Pohyb je tzv zadarmo, ak je určený procesom výmeny tepla a vyskytuje sa v dôsledku rozdielu v hustotách zahriatych a studených kvapalných makročastíc.

Spôsoby pohybu, tekutiny. Pohyb tekutiny môže byť stabilný alebo nestabilný. Stabilný Ide o pohyb, pri ktorom sa rýchlosť vo všetkých bodoch priestoru, ktoré tekutina zaberá, s časom nemení. Ak sa rýchlosť prúdenia v priebehu času mení (veľkosť alebo smer), pohyb bude nestály.

Experimentálne boli stanovené dva spôsoby pohybu tekutín: laminárny a turbulentný. o laminárny režim všetky častice tekutiny sa pohybujú paralelne navzájom a s okolitými povrchmi. o turbulentný režimčastice tekutiny sa pohybujú chaoticky, neusporiadane. Spolu s riadeným pohybom pozdĺž toku sa častice môžu pohybovať naprieč a smerom k toku. V tomto prípade sa rýchlosť tekutiny plynule mení ako vo veľkosti, tak aj v smere.

Rozdiel medzi laminárnym a turbulentným režimom je veľmi dôležitý, pretože v závislosti od režimu bude mechanizmus prenosu tepla v kvapalinách odlišný. V laminárnom režime sa teplo v priečnom smere prúdenia prenáša len tepelnou vodivosťou a v smere prúdenia len tepelnou vodivosťou a v turbulentnom režime aj turbulentnými vírmi, čiže konvekciou.

Pojem hraničná vrstva. Výskum ukázal, že v prúde viskóznej tekutiny umývajúcej telo, keď sa blíži k jeho povrchu, rýchlosť klesá a na samotnom povrchu sa stáva nulovou. Záver, že rýchlosť tekutiny ležiacej na povrchu telesa je nulová, sa nazýva hypotéza lepenia. Platí, pokiaľ možno kvapalinu považovať za spojité médium.

Nechajte neobmedzený prietok kvapaliny pohybovať sa po rovnom povrchu (obr.). Rýchlosť tekutiny ďaleko od nej je w0 a na samotnom povrchu je podľa bezšmykovej hypotézy nulová. V dôsledku toho sa v blízkosti povrchu nachádza vrstva zamrznutej kvapaliny tzv dynamická hraničná vrstva, pri ktorej sa rýchlosť mení od 0 do ...... Keďže rýchlosť v hraničnej vrstve sa približuje k w 0 asymptoticky, zavádza sa nasledujúca definícia jej hrúbky: hrúbka dynamická hraničná vrstva je vzdialenosť od povrchu, pri ktorej sa rýchlosť líši od w0 o určitú hodnotu, zvyčajne o 1 %.

Pri pohybe po povrchu sa hrúbka hraničnej vrstvy zväčšuje. Spočiatku sa vytvorí laminárna hraničná vrstva, ktorá sa s narastajúcou hrúbkou stáva nestabilnou a kolabuje, pričom sa mení na turbulentnú hraničnú vrstvu. Aj tu však pri povrchu zostáva tenká laminárna podvrstva......., v ktorej sa kvapalina pohybuje laminárne. Na obr. ukazuje zmenu rýchlosti v rámci laminárneho (I. úsek) a turbulentného (II. úsek) podľa

Prenos hmoty v dôsledku pohybu kontinuálneho média (plyn, kvapalina) v dôsledku prítomnosti teplotných rozdielov alebo koncentrácií nečistôt

Popis

Konvekcia (miešanie) je prenos rôzne zohriatych častí v kvapalinách alebo plynoch v gravitačnom poli. Prostredníctvom konvekcie dochádza k výmene tepla pohybom častíc materiálu. Pri prirodzenej konvekcii dochádza k pohybu hmoty výlučne v dôsledku rozdielov teplôt na rôznych miestach v médiu a z toho vyplývajúcich rozdielov v hustotách. Voľná konvekcia nastáva v gravitačnom poli pri nerovnomernom ohreve (ohrievaní zdola) tekutých látok.

Voľné konvekčné prúdy vznikajú v dôsledku zmien hustoty spôsobených procesmi prenosu tepla alebo hmoty v oblasti gravitačných síl. Rozdiel v hustotách vytvára vztlakovú silu, pod vplyvom ktorej dochádza k prúdeniu. Keď sa ohrievané teleso ochladzuje okolitým vzduchom, takéto prúdenie je pozorované v oblasti obklopujúcej teleso. Prirodzená konvekcia zahŕňa aj toky spôsobené vztlakovou silou pri odvode tepla do atmosféry alebo iného prostredia, cirkuláciu vo vykurovaných miestnostiach, v atmosfére alebo vodných útvaroch, toky spojené so vztlakovou silou.

Zahriata látka sa vplyvom Archimedovej sily pohybuje vzhľadom na menej zahrievanú látku v smere opačnom ako je smer gravitácie.

Konvekcia vyrovnáva teplotu látky.

Pri prirodzenej konvekcii je intenzita prestupu tepla úmerná rozdielu teplôt D T rôznych častí média, koeficientu objemovej rozťažnosti D V a sile silového poľa g (gravitačné alebo zotrvačné sily).

Prirodzená konvekcia je v prírode rozšírená: v spodnej vrstve zemskej atmosféry, v oceáne, v útrobách zeme, vo hviezdach. Konvekčné prúdy vedú k výskytu atmosférických javov, ako sú vietor, hurikány a cyklóny.

V podmienkach beztiaže konvekčné prúdy miznú, keď mizne podporná sila. Preto napríklad v podmienkach beztiaže je spaľovanie nemožné (pokiaľ nie je zabezpečený umelý ťah); produkty spaľovania sa z plameňa neodstraňujú a zhasne kvôli nedostatku kyslíka.

Charakteristiky časovania

iniciačný čas (log na -2 až -2);

Životnosť (log tc od 6 do 6);

Čas degradácie (log td od 0 do 0);

Optimálny čas vývoja (log tk od 0 do 0).

Diagram:

Technické implementácie efektu

Vykurovacie batérie

Technickou realizáciou je vykurovanie radiátormi, ktoré vykurujú miestnosť vďaka prirodzenej konvekcii. Prirodzená konvekcia sa často používa na pohyb vody vo vykurovacích potrubiach.

Pri niektorých technických problémoch je naopak potrebné potlačiť prirodzenú konvekciu, aby sa znížili tepelné straty.

Jednou z úloh pri navrhovaní solárnych kolektorov je teda zníženie tepelných strát prostredníctvom transparentnej izolácie. Na potlačenie pohybu v priestore medzi dvoma doskami, z ktorých jedna je vyhrievaná, je tento priestor vyplnený bunkovým materiálom. Pri absencii pohybu média dochádza k výmene tepla medzi doskami iba vedením tepla.

Na vylúčenie prenosu tepla v dôsledku konvekcie je možné použiť transparentné aerogély (aerogély alebo xerogély - krehké mikroporézne telieska, ktoré sa získavajú sušením gélov - štruktúrované koloidné systémy s kvapalným disperzným médiom). Pozostávajú z veľmi malých častíc oxidu kremičitého a mikropórov, ktorých rozmery sú menšie ako priemerná dĺžka dráhy molekúl vzduchu.

Použitie efektu

Štúdium prirodzených konvekčných procesov má veľký význam v súvislosti s problémom odvodu alebo odvodu tepla v mnohých zariadeniach, procesoch a systémoch. Prirodzená konvekcia výrazne ovplyvňuje medzné hodnoty tepelných tokov, závisí od nej prevádzková bezpečnosť v podmienkach, kde konvenčné spôsoby odvodu tepla nie sú vhodné a teplo generované systémom je odvádzané prirodzenou konvekciou, čo má veľký význam v mnohých elektronických zariadeniach. a elektrárne.

Bežným typom vykurovacích zariadení sú konvektory, v ktorých sa takmer všetko teplo z chladiacej kvapaliny prenáša do vykurovanej miestnosti konvekciou. Najbežnejšie konvektory sú vyrobené z rebrovaných rúrok, cez ktoré prechádza horúca voda alebo para, rúry sú uzavreté v puzdrách s otvormi v spodnej a hornej časti na priechod vzduchu.

Ohrievač vzduchu (obr. 1) je určený na ohrev vzduchu a na otryskávanie počas prevádzky vysokej pece.

Ohrievač vzduchu

Ryža. 1

Je to valcové teleso, pokryté kupolou 4, vyložené žiaruvzdorným materiálom a vybavené tepelnou izoláciou. Jeho vnútorný objem je rozdelený na dve časti: jednu tvorí spaľovacia šachta 5 s horákom na vysokopecný plyn 3, druhú zaberá náplň 1.

Balenie pozostáva z kovových vlnitých a vlnitých pások navinutých na drevenom jadre tak, že drážky zvlnenia, ktoré sa navzájom pod uhlom prekrývajú, tvoria úzke priechody trojuholníkového prierezu.

V režime ohrevu obalu stúpajú produkty spaľovania z horáka nahor, prechádzajú cez uzatváraciu komoru pod kupolou a vstupujú do obalu, pričom ho premývajú zhora nadol vo vertikálnom smere.

V režime fúkania studený plyn, ktorý vypĺňa rovnaký priestor, odoberá tepelnú energiu akumulovanú náplňou v režime vykurovania. Ohriaty plyn vstupuje do potrubia horúceho vzduchu 2.

Literatúra

1. Sivukhin D.V. Kurz všeobecnej fyziky. Zväzok 2. Termodynamika a molekulová fyzika - M.: Nauka, 1990. - S.509-514.

2. Konvekcia. Fyzikálny encyklopedický slovník.- M.: Vydavateľstvo Sov. encyklopédia, 1962.- T.2.- S.436.

Kľúčové slová

konvekcia
konvekčný prenos tepla
výmena tepla
prenos tepla
látkový prenos
tepelný tok
látkový prenos

Sekcie prírodných vied:

Slovo „konvekcia“ v preklade z latinčiny znamená pohyb. Čo je to konvekcia a ako k nej dochádza? Ide o druh procesu prenosu tepla, pri ktorom sa častice látok navzájom miešajú. Tento účinok možno pozorovať v kvapalinách a plynoch.

Ako prebieha proces konvekcie?

K pohybu častíc dochádza v dôsledku rozdielov teplôt a hustoty v jednotlivých miestach média pri zahrievaní. V tomto prípade sa spodné vrstvy látky, ktoré sa zahrievajú, stávajú ľahšími a stúpajú nahor. Horné častice, ktoré sa ochladzujú, sa stávajú ťažšími a padajú. Tento proces sa niekoľkokrát opakuje. Keď sa vytvoria určité podmienky, proces sa zmení na štruktúru vírivých tokov, ktoré tvoria mriežku konvekčných buniek.

Mnohé atmosférické procesy sú prejavom prirodzenej konvekcie, napríklad pohyb tektonických hornín, tvorba mrakov, objavenie sa útvarov na slnku v dôsledku pohybu plazmy. Pri nútenej konvekcii sa proces vyskytuje pod vplyvom vonkajších síl.

Typy konvekcií

Existujú dva typy konvekcie – voľná alebo prirodzená a nútená. Prirodzené konvekčné prúdy sú pozorované ako výsledok zmien hustoty počas výmeny tepla v gravitačnom poli. Ide o cirkuláciu v spodných vrstvách zemskej atmosféry, prúdenie v oceánoch a nádržiach, výskyt stabilných vetrov (monzúny, pasáty), hurikánov či cyklónov. Pohyb teplého vzduchu vo vykurovanej miestnosti, teplo vychádzajúce zo žiarovky. Freónový plyn ochladzuje vzduch v chladničke. Studený vzduch klesá.

Počas chladenia sa jedlo postupne ohrieva a opäť stúpa. Pohyb vrstiev vzduchu v chladničke nie je nič iné ako voľná konvekcia. Pre lepšiu cirkuláciu vzduchu sa preto neodporúča ukladať potraviny na police chladničky príliš tesne. Na vykonanie niektorých technických úloh je naopak potrebné potlačiť prirodzenú konvekciu, aby sa znížili tepelné straty.

Nútená konvekcia nastáva pomocou zariadení alebo vonkajších síl. Môže to byť miešanie kvapaliny lyžičkou, ovládanie čerpadla alebo ventilátora.

Použitie efektu

Čo je konvekcia vo vzťahu k vykurovaniu miestnosti? Akýkoľvek systém je založený na princípe prenosu tepla z nosiča energie do vzduchu v miestnosti. Môžu to byť batérie ústredného kúrenia alebo jednotlivé vykurovacie zariadenia. Konvektorové vykurovacie zariadenia sa stali veľmi populárnymi. Pomocou vykurovacieho telesa sa vzduch prichádzajúci zospodu zohreje a začne sa pohybovať. Ďalej nastáva proces miešania ochladeného a ohriateho vzduchu.

Konvektory môžu byť vodné, plynové a elektrické. Fenomén prenosu tepla, keď je vzduch nútený pohybovať sa, sa často využíva v rôznych odvetviach hospodárstva. Vďaka najnovšej technológii je konvekčná funkcia široko používaná v domácich spotrebičoch. Niektoré z najbežnejších kuchynských spotrebičov tohto druhu sú mikrovlnné rúry a rúry. Konvekčný efekt výrazne rozširuje vaše možnosti varenia. V tomto prípade nútená konvekcia podporuje cirkuláciu hmôt horúceho vzduchu a vytvára vírivý prúd. To umožňuje rovnomerné zahrievanie produktu zo všetkých strán.

Mikrovlnná rúra

Mikrovlnné rúry sa už dlho stali bežným atribútom domácich spotrebičov. Mikrovlnná rúra sa používa hlavne na ohrievanie pripravených jedál, rozmrazovanie rýb a mäsa a prípravu jednoduchých jedál. Vysokofrekvenčné elektromagnetické vlny nebudú schopné upiecť koláč alebo smažiť kurča so zlatohnedou kôrkou. Ale mikrovlnná rúra s konvekciou sa s touto úlohou ľahko vyrovná. Pomocou zabudovaného ventilátora cirkuluje horúci vzduch po celej komore. Teplo pôsobí na uvarený pokrm zo všetkých strán rovnomerne.

Odporúča sa predhriať rúru na 15 minút. Aby sa výrobok dobre piekol, je lepšie, aby pozostával z niekoľkých malých porcií. Riad v mikrovlnnej rúre by mal byť umiestnený na stojane, aby vzduch cirkuloval rovnomerne. Riad musí byť vyrobený zo špeciálneho žiaruvzdorného skla. Aby ste uvarili chutne, musíte si vybrať svoj vlastný recept a určitú teplotu špeciálne pre vašu mikrovlnnú rúru.

Rúra s grilom

Aby ste urýchlili varenie a zároveň nestratili veľa energie, môžete použiť kombinovaný režim – mikrovlnná konvekcia a gril. Tieto dve možnosti urobia mäso vo vnútri mäkké a jemné a kôrku chrumkavú a chutnú. Prítomnosť konvekcie vám pomôže pripraviť jedlo bez oleja a soli, čo je užitočné pre ľudí, ktorí vedú zdravý životný štýl. Prídavné vykurovacie teleso má grilovaciu rúru. Konvekcia podporuje tvorbu zlatohnedej kôrky na mäse. Ohrievač dostupný v grilovacej rúre môže byť tieňový alebo kremeňový. Gril, pohybujúci sa a otáčajúci sa, rovnomerne ohrieva produkt. Kremenné vykurovacie teleso nie je viditeľné a nachádza sa v hornej časti pece. Výhody kremenného grilu sú v tom, že spotrebuje menej energie, ale proces pečenia je pomalší.

Aj keď výkon špirály tenova je vyšší ako výkon kremenného grilu. Čo je konvekcia spojená s grilovaním? Kombinácia grilu a konvektora simuluje opekanie na ražni alebo grile.

Rúra a konvekcia

Dobrá pec je snom každej gazdinky. Ale niekedy sa v ňom koláče pripália a mäso nie je dobre uvarené. Plech na pečenie s nádobou sa musí prevrátiť a potom preložiť vyššie a potom spustiť nadol. Čo je to konvektomat a ako funguje? Horúci vzduch vo vnútri skrine je rozpohybovaný vstavaným ventilátorom. Teplota bude rovnaká vo všetkých bodoch rúry. V tejto rúre môžete piecť niekoľko jedál naraz na rôznych úrovniach pomocou niekoľkých panvíc. Nútená konvekcia sa vytvára v uzavretom priestore rúry pomocou ventilátora na zadnej stene. S týmto efektom sa jedlo zohrieva rovnomerne zo všetkých strán. Tento režim umožňuje piecť veľké kusy mäsa, piecť veľké koláče a malé jemné koláče. Môžete si vyrobiť krutóny alebo domáce zemiakové lupienky, prípadne suché bylinky. Teplovzdušná rúra, plynová aj elektrická, vám umožní variť s radosťou a potešením.

Konvekcia(z lat. konvekcia- privádzanie, odovzdávanie), prenos tepla v kvapalinách, plynoch alebo granulovaných médiách prúdmi látok. Existujú prirodzené, alebo slobodné a nútené.

Popis procesu

Konvekcia je v prírode rozšírená: v spodnej vrstve zemskej atmosféry, v moriach a oceánoch, vo vnútri Zeme, na Slnku (vo vrstve do hĺbky ~20-30% polomeru Slnka od jeho povrchu) , atď. Konvekcia sa používa na chladenie alebo ohrev kvapalín a plynov v rôznych technických zariadeniach.

Keď sa kvapaline alebo plynu dodáva teplo, intenzita molekulárneho pohybu sa zvyšuje a v dôsledku toho sa zvyšuje tlak. Ak kvapalina alebo plyn nie sú obmedzené objemom, potom expandujú; lokálna hustota kvapaliny (plynu) sa zmenšuje a vďaka vztlakovým (archimedovským) silám sa ohriata časť média pohybuje nahor (preto teplý vzduch v miestnosti stúpa od radiátorov k stropu). Tento jav sa nazýva konvekcia. Aby ste neplytvali teplom vykurovacieho systému, musíte použiť moderné ohrievače, ktoré zabezpečujú nútenú cirkuláciu vzduchu.

Konvekčný tepelný tok z ohrievača do ohrievaného média závisí od počiatočnej rýchlosti pohybu molekúl, hustoty, viskozity, tepelnej vodivosti a tepelnej kapacity a média; Veľkosť a tvar ohrievača sú tiež veľmi dôležité. Vzťah medzi zodpovedajúcimi veličinami sa riadi Newtonovým zákonom

q = hA (T W - T 8),

kde q je tepelný tok (meraný vo wattoch), A je povrch zdroja tepla (v m2), TW a T8 sú teploty zdroja a jeho okolia (v kelvinoch). Súčiniteľ prestupu tepla konvekciou h závisí od vlastností média, počiatočnej rýchlosti jeho molekúl, ako aj od tvaru zdroja tepla a meria sa v jednotkách W/(m 2 K).

Hodnota h je iná pre prípady, keď je vzduch okolo ohrievača stacionárny (voľná konvekcia) a keď je rovnaký ohrievač v prúde vzduchu (nútená konvekcia). V jednoduchých prípadoch prúdenia tekutiny potrubím alebo prúdenia okolo rovného povrchu možno koeficient h vypočítať teoreticky. Doposiaľ sa však nepodarilo nájsť analytické riešenie problému konvekcie pre turbulentné prúdenie média. Turbulencia je zložitý pohyb kvapaliny (plynu), chaotický v mierke podstatne väčšej ako je tá molekulárna.

Ak je vyhrievané (alebo naopak studené) teleso umiestnené v stacionárnom médiu alebo v prúdení, potom sa okolo neho vytvárajú konvekčné prúdy a hraničná vrstva. Teplota, tlak a rýchlosť pohybu molekúl v tejto vrstve zohrávajú dôležitú úlohu pri určovaní koeficientu prestupu tepla konvekciou.

Konvekcia sa musí brať do úvahy pri navrhovaní výmenníkov tepla, klimatizačných systémov, vysokorýchlostných lietadiel a mnohých ďalších aplikáciách. Vo všetkých takýchto systémoch sa tepelná vodivosť vyskytuje súčasne s konvekciou, a to medzi pevnými telesami aj v ich prostredí. Pri zvýšených teplotách môže hrať významnú úlohu aj prenos tepla sálaním.

Prirodzená konvekcia

K prirodzenému prúdeniu dochádza pri nerovnomernom ohreve (zospodu) tekutých alebo zrnitých látok nachádzajúcich sa v gravitačnom poli (alebo v systéme pohybujúcom sa zrýchlením). Silnejšie zahrievaná látka má menšiu hustotu a vplyvom Archimedovej sily FA sa pohybuje relatívne k menej zahrievanej látke. Sila FA = Dr·V (Dr je rozdiel hustôt ohrievanej látky a prostredia, V je objem ohrievanej látky). Smer sily FA, a teda konvekcia pre zohriate objemy hmoty, je opačný ako smer gravitácie. Konvekcia (vedie k vyrovnávaniu teploty látky. Pri stacionárnom dodávaní tepla do látky v nej vznikajú stacionárne konvekčné prúdenia odovzdávajúce teplo z viac ohriatych vrstiev do menej ohriatych. Pri znižovaní rozdielu teplôt medzi vrstvami sa intenzita konvekcie znižuje. Pri vysokých hodnotách tepelnej vodivosti a viskozity média sa ukazuje aj oslabená konvekcia. Konvekcia ionizovaného plynu (napríklad slnečnej plazmy) je výrazne ovplyvnená magnetickým poľom a stav plynu (stupeň jeho ionizácie a pod.) V podmienkach beztiaže je prirodzená konvekcia nemožná.