Truyền nhiệt đối lưu là gì? Ứng dụng trong sản xuất tủ sấy đối lưu

Chu Văn An

Truyền nhiệt đối lưu là hiện tượng thường gặp trong tự nhiên và trong các thiết bị sinh nhiệt. Tuy nhiên không phải ai cũng biết định nghĩa Truyền nhiệt đối lưu là gì?? Ứng dụng này phổ biến như thế nào trong sản xuất thiết bị? Hãy cùng vietchem đi tìm câu trả lời qua bài viết dưới đây nhé!

1. Truyền nhiệt đối lưu là gì?

Tên tiếng Anh của Convection là Convection – ám chỉ sự chuyển động của các nhóm phân tử trong chất lỏng như chất lỏng, chất khí, chất lỏng lưu biến. Sau khi được làm nóng, lớp chất lỏng bên dưới sẽ nóng lên và nở ra. Lúc này, phần nóng sẽ dâng lên, phần lạnh sẽ hạ xuống thấp, luân chuyển và trộn lẫn vào nhau. Cuối cùng, nhiệt độ sẽ thuận lợi và đồng đều cho đến khi toàn bộ chất lỏng được làm nóng.

Cơ chế của dòng đối lưu dựa trên lực hấp dẫn và lực đẩy Archimedes. Vận tốc của chất lỏng hoặc khí càng lớn thì sự đối lưu càng tăng nhanh

Đối lưu là một hiện tượng thường gặp trong đời sống

2. Các hình thức truyền nhiệt đối lưu phổ biến

Sau khi đã giải đáp được truyền nhiệt đối lưu là gì, chúng ta cần hiểu rõ hơn về các loại đối lưu để áp dụng vào sản xuất hiệu quả hơn. Thông thường có hai loại: đối lưu tự nhiên và đối lưu cưỡng bức.

2.1. Đối lưu tự nhiên

Truyền nhiệt đối lưu tự nhiên được tạo ra bởi sự chênh lệch nồng độ hoặc nhiệt độ dẫn đến sự thay đổi mật độ. Độ dốc nhiệt độ trong chất lỏng sẽ tạo ra độ dốc có mật độ thay đổi cao. Nếu chất lỏng mật độ thấp ở phần dưới và chất lỏng mật độ cao ở phần trên thì dưới tác dụng của lực sẽ hình thành sự truyền nhiệt đối lưu tự nhiên.

2.2. Đối lưu cưỡng bức

Truyền nhiệt đối lưu cưỡng bức được hình thành thông qua sự thúc đẩy của ngoại lực. Lúc này, tốc độ dòng chảy của chất lỏng hoặc khí sẽ lớn hơn, giúp nhiệt đối lưu truyền nhanh hơn. Thông qua tác động từ bên ngoài, chất lỏng sẽ tuần hoàn, từ đó truyền nhiệt, đó là hiện tượng đối lưu cưỡng bức.

So sánh đối lưu tự nhiên và đối lưu cưỡng bức

3. Hiện tượng truyền nhiệt đối lưu trong cuộc sống

3.1. Đối lưu không khí

Đối lưu không khí là sự chuyển động của một tổ chức không khí trong khí quyển từ vị trí thấp hơn đến vị trí cao hơn theo chiều dọc thông qua tác dụng của nhiệt hoặc động năng.

Lúc này, nhiệt và hơi nước giữa tầng dưới và tầng trên của khí quyển sẽ được trao đổi. Mặt khác, sự ngưng tụ hơi nước do đối lưu cũng có thể tạo ra mưa.

Hình ảnh về bản chất của sự truyền nhiệt đối lưu

3.2. Đối lưu nhiệt độ

Khi ánh sáng mặt trời tiếp xúc với lớp không khí trong suốt phía trên, nhiệt lượng được hấp thụ rất ít. Phần lớn năng lượng mặt trời sẽ rơi xuống đất và bị hấp thụ mạnh. Lúc này, mặt đất sẽ nóng lên và truyền nhiệt trực tiếp tới lớp không khí gần mặt đất. Sau đó, lớp không khí bên dưới sẽ giãn nở và nhẹ hơn lớp không khí lạnh bên trên.

Dưới tác dụng của lực đẩy của Acsimet, lớp khí nóng sẽ dâng lên và giãn nở đoạn nhiệt, làm tăng thể tích và giảm nhiệt độ. Càng lên cao, nhiệt độ không khí sẽ càng thấp.

3.3. Đối lưu chất lỏng

Khi chất lỏng được làm nóng, lớp nước bên dưới sẽ nóng lên và nở ra, làm cho trọng lượng riêng của nó nhỏ hơn lớp nước bên trên và giúp nó nổi lên. Lớp nước lạnh bên trên sẽ chìm xuống thay thế lớp nước nóng ban đầu và sẽ tiếp tục được làm nóng.

Cơ chế đối lưu của chất lỏng là trọng lực và lực Acsimet nên khi đun sôi nước trên tàu vũ trụ trong môi trường không trọng lực sẽ không xảy ra hiện tượng và nước không thể sôi nhanh như sôi trong môi trường không trọng lực. có trọng lực.

Hình ảnh đối lưu trong chất lỏng

4. Ứng dụng trong sản xuất lò sấy đối lưu

Ứng dụng của truyền nhiệt đối lưu là gì? Trong cuộc sống, đối lưu là hiện tượng được sử dụng phổ biến ở nhiều thiết bị như lò nướng, lò sưởi, lò sấy phòng thí nghiệm,… Trong số đó, lò sấy phòng thí nghiệm là một trong những ứng dụng phổ biến nhất. Biểu thức truyền nhiệt đối lưu như sau:

4.1. Lò sấy đối lưu tự nhiên

Các loại lò sấy này hoạt động theo cơ chế truyền nhiệt đối lưu tự nhiên, phù hợp với mục đích sấy khô và khử trùng dụng cụ thí nghiệm. Với những ưu điểm như tiêu thụ điện năng thấp, chi phí thấp và độ chính xác cao.

Tuy nhiên, loại lò sấy này có nhược điểm là thời gian gia nhiệt hơi lâu, dòng nhiệt phân bố không đều và không đồng đều nên kết quả sấy giữa các vị trí sẽ khác nhau.

4.2. Lò sấy đối lưu cưỡng bức

Loại sản phẩm này sử dụng công nghệ truyền nhiệt đối lưu cưỡng bức với tốc độ gia nhiệt nhanh, đồng đều với nhiệt độ cao và kết quả hoàn toàn chính xác theo mong muốn của người sử dụng. Loại tủ này được chế tạo ở chế độ đối lưu không khí cưỡng bức sử dụng quạt.

Một số loại lò sấy cưỡng bức có thể lập trình chế độ sấy tự động cho các loại dụng cụ khác nhau. Ưu điểm của sản phẩm là tốc độ làm nóng nhanh, nhiệt độ sấy đồng đều và có khả năng điều chỉnh tốc độ sấy theo ý muốn. Tuy nhiên nó cũng mang lại nhược điểm là giá thành cao và tiêu thụ điện năng cao.

Tủ sấy thí nghiệm công nghệ truyền nhiệt đối lưu

Nếu quan tâm đến máy sấy đối lưu trong phòng thí nghiệm, bạn có thể truy cập ngay vào website vietchem.com.vn để xem thông tin chi tiết về sản phẩm.

Hy vọng với những thông tin có thể giải đáp Truyền nhiệt đối lưu là gì?? Những ứng dụng phổ biến trên trong sản xuất lò sấy phòng thí nghiệm sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về hiện tượng này.