首页 >
对流
✍ dations ◷ 2025-04-25 10:21:47 #对流
对流是指流体内部的分子运动,是热传与质传的主要模式之一。热对流(亦称为对流传热)是三种主要热传方式中的其中一种(另外两种分别是热传导与热辐射)对流通常发生在流体内或流体和容器之间有温度差时,因为温度的差异会使得流体之间的亲密度不同,当液体或气体物质一部分受热时,体积膨胀,密度减少,逐渐上升,其位置由周围温度较低、密度较大的物质补充之,此物质再受热上升,周围物质又来补充,如此循环不已,遂将热量由流动之流体传播到各处。质传方面的例子如不同的盐分密度或者是外力的施与引起密度不均,也会引起对流。在大气中、海洋内、以及行星的地幔里,也常有对流发生。在热传学中,对流被分为自然对流与强制对流。自然对流是指在流体之间仅有温度差存在时发生的运动,例如,热空气上升冷空气下降(因为热空气密度较冷空气小所以会上升,反之冷空气密度较热空气大所以会下降)。自然对流是指当流体内部因温度差异导致流体运动的对流现象。例如:空气从暖气片的表面上升。自然对流的前提是被加热的材料获得更多的浮力上升,冷一些的材料下沉。自由对流在很多气体或液体中因为温度变化产生的膨胀和收缩并在一个加速度场如重力或者离心力的影响下就会发生。局部密度变化产生的浮力是流体运动的原因。在失重状态下,因为浮力不再存在,所以也不会有自由对流现象。强制对流是指当有外力推动(如通过泵或者风扇)流体导致流体运动的对流现象。例如:电风扇加热器,当风吹过加热元件时,空气就被加热。当一个人冲着食物吹气以降温时,就使用的是强制对流。经过流体表面的局部对流热通量表示为其中:通过一个表面总热传导通过计算
q
{displaystyle q}
的积分得到,其中:这就引出平均对流系数
h
¯
{displaystyle {bar {h}}}
的定义,地球的大气中,太阳辐射加热地球表面,热通过对流传给空气。当这一层空气从地球表面接受到足够的热,就会膨胀,密度减小,这样在浮力作用下上升。较冷的、沉的空气下沉被加热,膨胀上升。暖空气随着高度上升逐渐冷却,到达大气较冷的区域,密度也就增加。因为它不能从下面上升的空气里下沉,所以只好移动到热空气的侧面下沉。当它到达地表时又被加热,重新回到热空气流中。这些对流在局部会产生微风、风、暖流、气旋和雷暴,而大范围影响就会产生全球大气环流现象。单一区域的空气上升和下沉叫做对流单体。热随着气流上升辐射到太空而散失掉。从太阳吸收热能的海洋也可产生对流。一般来说温度较高的水会倾向于流向极地,低温的水则会流向赤道。海洋对流同时也会受到海洋中盐分影响,这就是所谓热盐对流。在如此情况下,盐分较高的暖水会下沉,而凉者、盐分低的会上升。地幔中的对流是驱动板块运动的动力,从而令地壳移动,产生一系列地质构造运动。地幔中作对流用的热能,来自放射性衰变,特别40K衰变。其他关于热对流的应用,在空气的对流方面,我们多将室内的冷气装置须置于上部,暖气机须置于室内低处,主要是因为冷空气下降,热空气上升的原因,所以空气之间会产生对流;烟囱的设置,烟囱就是要帮助气体对流,当热空气顺着烟囱向上传递时,新鲜的冷空气可以不断补充,让炉内的燃烧效果更好。另外,我们常见的有关对流的实例如冬天睡觉时盖棉被,主要是可以防止棉被内外空气的对流而保持体温;喝热水时,若嫌其太热,常用口吹气,这是因为吹气时,邻近空气发生对流作用,把热水的热带走,而使热水易冷却;失火的地方,常有风助火势;滨海地区,夏日白天常吹海风,晚上常吹陆风等都是热对流的例子。
相关
- 气管插管气管插管(tracheal intubation、通常称呼:intubation)是指将气管导管通过上呼吸道插入气管内,以保障呼吸道通畅的医疗操作。全麻手术中,病人无法自主呼吸,而气管插管是建立人工呼
- 甲状腺功能减退甲状腺机能低下症(Hypothyroidism),又称作甲状腺功能减退症,或是简称甲减,是一个因甲状腺无法分泌足够的甲状腺激素的内分泌疾病。此病可以造成很多症状,像是畏寒、疲劳、便秘、抑
- 社会神经科学异常心理学 行为遗传学 生物心理学 心理药物学 认知心理学 比较心理学 跨文化心理学 文化心理学 差异心理学(英语:Differential psychology) 发展心理学 演化心理学 实验心理学
- 世界旅游排名世界旅游排名是由世界旅游组织(UNWTO)在其世界旅游指南中列出的。2019年共有超过15亿人出国(境)旅游,较前年增加了4%。2018年共有超过14亿人出国(境)旅游,较前年增加了6%。下面是10
- 记忆异常心理学 行为遗传学 生物心理学 心理药物学 认知心理学 比较心理学 跨文化心理学 文化心理学 差异心理学(英语:Differential psychology) 发展心理学 演化心理学 实验心理学
- POMCn/an/an/an/an/an/an/an/an/an/a结构 / ECOD前脑啡黑细胞促素皮促素(Pro-opiomelanocortin),简称POMC,为一种由241个氨基酸组成的前驱多肽。POMC最初翻译且修饰前的型态称为原PO
- 绝对零度绝对零度(英语:absolute zero)是热力学的最低温度,是粒子动能低到量子力学最低点时物质的温度。绝对零度是仅存于理论的下限值,其热力学温标写成K,等于摄氏温标零下273.15度(即−27
- GMT+8 ) 刷新格林尼治平均时间(英语:Greenwich Mean Time,GMT)是指位于英国伦敦郊区的皇家格林尼治天文台当地的平太阳时,因为本初子午线被定义为通过那里的经线。自1924年2月5日开
- 世子世子是东亚亲王继承人的正式封号。另外,对于贵族、高官的儿子们,也习尊称为世子,以示尊重,但这不是正式的称呼。在汉朝初期,亲王法定继承人的正式封号为“王太子”,后来为了与皇太
- NPHS2· plasma membrane · integral component of plasma membrane · cell-cell junction · intrinsic component of the cytoplasmic side of the plasma membrane · s