HŐÁRAMLÁS (Konvekció) Készítette: Varga István VEGYÉSZETI-ÉLELMISZERIPARI KÖZÉPISKOLA CSÓKA varga.i@neobee.net
Konvekció során a hő a fluidum részecskéinek áramlása és elkeveredése következtében terjed. Megkülönböztetünk természetes, vagy szabad konvekciót és kényszerkonvekciót. A természetes konvekciót a különböző hőmérsékletű helyek között kialakuló sűrűségkülönbség hozza létre, míg a kényszerkonvekciót külső behatással, pl. keveréssel valósítják meg.
A hőáramlás mechanizmusa
Az egész hőátadási folyamatot a lamináris határréteg hőtani (termikus) ellenállása szabályozza. A lamináris határréteg hőellenállása a turbulens réteg hőellenállásához viszonyítva jóval nagyobb, ezért itt a hőmérsékletesés is nagy. A lamináris határréteg vastagsága nem mérhető. A gyakorlatban a hőáram számításakor csak a λ / δ hányadost használják, amit α – val jelölnek, és hőátadási tényezőnek neveznek.
A gyakorlatban többnyire arra törekszünk, hogy a hőcsere gyorsan lejátszódjon. E célból a műveletben résztvevő fluidumokat turbulens, azaz örvénylő jelleggel áramoltatjuk. Mivel a lamináris határrétegben a részecskék nem keverednek egymással, nem beszélhetünk konvekcióról sem. A határrétegben a hő vezetéssel terjed a hővezetés törvényszerűségei szerint.
A hőáram egyenlete a következőképpen írható fel: A hőátadási tényező α egyenlő azzal a hőárammal, amely 1 m2 felületen áthalad 1 oC hőfokkülönbség mellett.