Конвекция туралы реферат қазақша

Конвекция дегеніміз (лат. convectiō — «көшіру») — түрі жылу алмасу кезінде ішкі энергиясы беріледі және ағынмен жіберуге немесе ағындарын. Бар т. ғ. к. табиғи конвекция пайда болатын заттағы лифті өздігінен қозғалып кетуі кезінде оны біркелкі қыздыру жолында тартылыс. Мұндай конвекция төменгі қабаттар заттар қызып, болады оңай және всплывают, ал жоғарғы қабаттары, керісінше, салқындайды айналады ауыр және төмен түсіріледі, содан кейін процесс қайталанады қайтадан. Кейбір жағдайларда, егер процесс араластыру самоорганизуется құрылымына жекелеген құйындар және он немесе одан кем дұрыс тор бірі конвекциялық ұяшықтар.

Ажыратады ламинарную және турбулентную конвекцию.

Табиғи конвекция міндетті көптеген атмосфералық құбылыстар, соның ішінде, білім бұлттар. Арқасында сол құбылысқа движутся тектоникалық тақталар. Конвекция үшін жауапты пайда болуы түйіршіктер Күн.

Кезінде мәжбүрлі (еріксіз) конвекция ауыстыру заттар негізделген әсерінен сыртқы күштердің (насос, желдеткіштің қалақтары және т. б.). Ол кезде қолданылады табиғи конвекция жеткіліксіз болып табылады тиімді.

Конвекцией, сондай-ақ деп атайды ауыстыру жылу, масса немесе электр зарядтарының

Табиғи — қыздыру/остывание сұйықтық, бөлмедегі ауа, су, мұхит, тұрақты желдің (пассаты, муссоны).

Мәжбүрлі — араластыру, сұйықтық немесе газ (араластырғышпен, қасық, сорғымен желдеткішпен).

Түрлері конвекция себебінен пайда болуы
Термогравитационная конвекция — қарапайым, әсерінен әртүрлі температура өрісіндегі тартылыс, күшін Архимед
Ұяшықты Бенара
Термокапиллярная конвекция — күшінің әсерімен беттік керілуін
Концентрациялық конвекция — әрекетімен градиенті концентрациясы еріген заттың (осмос, қараңыз, сондай-ақ әсер Марангони)
Термомагнитная конвекция — магниттік сұйықтардағы әсерінен магнит өрісінде гравитация
Гранулярная конвекция (ағыл.) — сусымалы біртекті емес орталарда
Термострессовая конвекция — әсерінен температуралық кернеулер
Термодинамикалық конвекция — перенос жылу ағынымен заттар туындайтын өріс, ауырлық күші біркелкі қыздыру газ түріндегі, ағынды немесе сусымалы заттар.

Конвекция (лат. convectio — жеткізу) — бұл көшіру массасын результатеперемещения газ немесе сұйықтық.

Әр түрлі түрлері бар конвекция. Біз еркін және мәжбүрлі конвекция.

Еркін конвекция газ немесе сұйықтық пайда болған кезде бар шағын, сондай-ақ тығыздығы ерекшеленеді, тығыздығы негізгі оларды қоршаған массасы заттар. Сонда жағдайында жер шары тартылыс күшінің әсерімен Архимед бұл жылжи бастайды. Мысалы, еркін конвекция болып табылады барлық белгілі қозғалысы, ауаның, онда топится пеш бар радиатор немесе басқа жылу көзі.

Түсіндірсек айтқандары үлгісінде.

Орналастыру арқылы қолын үстінен ыстық плитаның немесе жанып жатқан электр лампочкой болады сезінуге, олардың үстінен көтерілген жылы ауа ағысы. Шағын қағаз түрінде ойыншық қойылған үстінен жалынмен шырақ немесе электр лампочкой, әсерінен поднимающегося қызған ауа бастайды айналатын.

Бұл құбылыс түсіндіруге болады сөйтіп. Бөлігі ауаның, ол норма жылы шаммен, қызады, кеңейіп келеді кем тығыз қарағанда, қоршаған орта, оның айтуынша, суық ауа. Әсерінен архимед (выталкивающей) күш-бұл аса жылы бөлігі ауаның жоғары көтерілуге бастайды. Оның орнын толтырады суық ауа. Біраз уақыттан кейін, прогревшись, бұл ауа қабаты, сондай-ақ жоғары көтеріледі, жол беріп, орын келесі мөлшерде ауа және т. б. Бұл конвекция. Нәтижесінде өткізу жылы қабаттарының ауаның орын ауыстыру, жылу (т. е. энергия), немесе конвективный жылу алмасу.

Дәл солай көшіріледі энергиясы мен қыздыру кезінде сұйықтықтар. Қыздырылған сұйықтық қабаттары, кем тығыз және сондықтан неғұрлым жеңіл, вытесняются жоғары аса ауыр, суық қабаттары. Салқын қабаттар, сұйықтық түсіп, төмен, өз кезегінде, қызып көзінен жылу және жаңадан вытесняются кем қыздырылған сұйықтық. Арқасында осындай қозғалысы сұйықтық біркелкі жылытылуы. Ол көрнекті, егер түбі колбалар сумен тастап, бірнеше кристалликов марганец қышқылды калий, қылдары суды күлгін түс.

Мәжбүрлі конвекция шақырылады сыртқы механикалық әсер ететін қоршаған ортаға. Мысалдары болып табылады оның қарапайым араластыру, сұйықтық қасықпен, ауа қозғалысы бөлмеде əсерінен желдеткіштің, бір құбырда сұйықтық әсерінен гидронасоса және т. б. Физикалық процестер кезінде мәжбүрлі конвекция қозғалысына байланысты тел үлкен жылдамдықпен атмосферада, модельденеді және аэродинамикалық құбырларда, онда ойналады обтекание қозғалмайтын модельдер ауа ағынымен.

Осылайша, конвективный жылу алмасу жүзеге асырылуы мүмкін газ тәріздес және сұйық ортада бар болса, температура айырмашылығы бөліктері арасындағы қоршаған ортаны қорғау. Жүзеге асыру үшін тиімді конвективті жылу алмасу жердегі жағдайларда сұйықтарда және газдарда олардың керек прогревать төменнен. Егер олардың прогревать жоғарыдан, конвекция болмайды, өйткені жылы қабаттар және орналасқан жоғарғы және төмен түсуі суық, ауыр, олар мүмкін емес.

Болмауы ауырлық күшінің (ракете, спутнигінде, межпланетном кемесінде) конвекция байқалатын болады. Демек, пайдалану онда, мысалы, сіріңке және шілтерлі болмайды: жану өнімдері затушат жалын.

Конвекция қатты денедегі жүруі мүмкін емес, өйткені бөлшектер, олардың ауытқиды шамамен белгілі бір нүктеден ұсталатын күшті өзара притяжением. Осыған байланысты қыздыру кезінде қатты тел ағындары заттар, олардың құрылуы мүмкін. Энергия қатты денедегі жылу беріледі.

Сабақ барысында сіз өз бетінше тақырыпты меңгеріп «Конвекция». Сіз про басқа тәсілі-жылу беріліс ерекшеленетін жылу өткізгіштік, – конвекцию. Қарастырыңыз тәжірибелер бойынша анықтау процесінің сұйықтарда және газдарда, познакомитесь түсіндіре отырып, бұл құбылыстың негізінде физикалық заңдар мен үйрену ретінде пайдаланылады, бұл процесс қарапайым өмір.

Тақырыбы: Жылулық құбылыстар

Сабақ: Конвекция

1. Кіріспе

Бүгінгі сабақ біз посвятим зерттеу келесі түрі жылу беріліс – конвекция. Өткен сабақта біз туралы айтқан құбылыс жылу өткізгіштік, ол ғұрыптардың жылу қозғалысын бөлшектер, егер конвекция сөз болады емес қозғалысы туралы жекелеген бөлшектер, ал олардың топтары. Көрейік қарастыру құбылыс конвекция тұрғысынан салыстыру құбылысы жылуөткізгіштік және бөлу айырмашылығы осы түрлері, жылу тасымалдау. Бұл үшін қарапайым ғана тәжірибесі.

2. Тәжірибесі нагреванием мұз пробиркада сумен

Тәжірибе 1.С нагреванием мұз пробиркада сумен. Наберем шыны түтікке су, оларды сізге кез келген түбіне бір тілім мұз және бастайық қыздыру зажженной шырақ жоғарғы шетіне, бұл қалай бейнеленген 1-суретте көрсетілген.

Сур. 1. Қыздыру мұз пробиркада сумен.

Жүргізу барысында тәжірибе біз ескереміз, жоғарғы бөлігі пробиркалар өте нагреется және су осы бөлігінде тіпті закипеть, бірақ мұз бұл ретте қалады өзінің кристаллическом жай-күйі мен кондукторлардың. Неге? Бұл түсіндіріледі жеткіліксіз жылу, су беру үшін жылудың төменгі бөлігі пробиркалар.

Егер енді өткізу ұқсас тәжірибе, бірақ тек орналастыру пламя свечи у төменгі шетіне пробиркалар, онда біз көреміз, бүкіл мұз тез кондукторлардың және барлық су уақытпен біркелкі температурасы, тіпті, мүмкін, закипит.

Жүргізілген тәжірибелер туралы айтады, бұл жағдайда көшіру энергиясын жүзеге асырылады арқылы жылу өткізгіштік, ал негізінде көтермейди басқа құбылыстар, ол және оның атауы конвекция.

Латын тілінен аударғанда «деген сөз «конвекция» білдіреді көшіру, ауыстыру. Продемонстрируем тәжірибелер конвекция газдардағы және сұйықтардағы екі тәжірибелерде.

3. Тәжірибе көрсетумен құбылыстар конвекция газдағы (ауадағы)

Тәжірибе 2. Демонстрация құбылыстар конвекция газдағы (ауадағы). Үшін көрнекі бақылау конвекция ауада алайық светильник 4 майшам мен крылатки мүмкін еркін айналатын, жоғарғы жағында орналасқан (қараңыз фото, видео). Зажжем барлық шамдар және бірден аламыз мүмкіндігіне ие айналуы белгіленген шам крылатки. Неге осылай болады?

Ауа қызады жалынмен әрбір свечи кеңейіп, осының салдарынан оның тығыздығы азаяды, және заң бойынша Архимед ол өз жоғары көтерілуге және айналдыру вертушку. Бұл ретте, суық ауа, орналасқан айналасында түсіріледі иелене отырып, орын жанған, қызады өзі көтеріледі құра отырып, деп аталатын конвективные ағындары. Осылайша, біз көре аламыз құбылыс конвекция арналған ауадағы зерттелетін шам.

Бұл өртті сөндіру кезінде свечек кезек бойынша, айналу жылдамдығы крылатки бірте-бірте азаяды, кемиді көлемі циркулирующего ауа, және біз көре аламыз, бұл құбылыс конвекция әр түрлі болуы мүмкін өз тиімділігін шарттарына байланысты жүргізу тәжірибесі.

Ұқсас қарапайым эксперимент өткізуге болады және іс жүзінде қосымша жабдықтарды жоқ бола тұра, тек қарындаш және өлшеммен кесілген қағаз қалақ (суретті қараңыз). 2).

Егер киіп, қалақ арналған өткір қарындаш және оны тігінен бір қолын, онда болады байқауға қалақтарының айналуы, пайда болған жаңбырлы ауа ағындарының арқасында жылу адамзат көрінісі болып табылады.

4. Тәжірибе көрсетумен құбылыстар конвекция сұйықтықтың (суда)

Тәжірибе 3.Демонстрация құбылыстар конвекция сұйықтықтың (суда). Опустим осы оң жақ және сол жақ тізе U-пішінді түтіктер сумен қасық с марганцовка жағудың қажеті жоқ, ол рөлінде бояғыш көрсету үшін конвективті ағындарын. Сұйықтық бастайды аздап боялуы қажет, бірақ бұл арқасында диффузия құбылысына (т. е.-үздіксіз хаотичного жылулық қозғалысының бөлшектердің заттар), ал конвективные ағыны жоқ байқалатын болады. Содан кейін иеміз зажженную шырақ астында бірі тізеге түтіктер, бұл көрсетілген 3-суретте.

Демонстрация конвекция сұйықтықтың көмегімен бояу конвективті ағындарын.Бақылай аламыз құбылыс, осыған ұқсас алдыңғы тәжірибесі: жалынында қыздырылған шырақтар су кеңеюде, оның тығыздығы азаяды, және боялған марганецпен ағындары жоғары көтерілуге бастайды. Бұл, әрине, уақыт өте келе прогревания су процесі конвекция ағады, барлық интенсивнее және конвективные ағыны дейін жетіп жоғарғы жағындағы түтіктер бастайды жылжыту көлденең учаскесі түтіктер және опускаться бұрышында оның колене. Бұл сонымен қатар, суық су оң колене түсіріледі төмен қарай қозғалады және төменгі жағында көлденең учаскесі түтіктер иелене отырып, орын поднявшейся жылы су. Осылайша, біз көруге мүмкіндігі айналымын конвективті ағынының сұйықтық.

Негізінде жүргізілген тәжірибелер жасаймыз деген тұжырым мұндай құбылыс конвекция.

5. Анықтау ұғымдар конвекция және оның түрлері

Анықтау: Конвекция – бұл құбылыс көшіру энергиясын ағынмен жіберуге немесе үлкен топтармен бөлшектер сұйықтықтарды немесе газдарды.

Т. е. салыстырғанда құбылысы жылуөткізгіштік кезде прогревании сұйықтықтарды немесе газдарды беру процесі энергия бөлшектер арқылы олардың қозғалысы емес, тиімді, энергия аудару арқылы қозғалыс бүтін топтарын бөлшектердің күшіне енеді неғұрлым қарқынды жылу беру тәсілі арқылы конвекция.

Нәтижесінде қаралған қасиеттерін конвекция байқауға болады, ол орын алған жағдайда ғана, егер туралы әңгіме теплопередаче заттағы (атап айтқанда, сұйық немесе газ), егер заттар жоқ болса, онда мағынасы жоқ туралы айтуға құбылыс конвекция.

Екі типке бөлінеді конвекция.

Жұмыстың мақсаты зерттеу болып табылады конвективное қозғалысы сұйықтық ішіндегі тұйық тар тұтқасы шеңбер нысанды. Зерттеу барысында біз байқау өткізу қабаттардың сұйықтық жағдайында тұрғыда тең емес қыздыру кезінде әр түрлі жылдамдықпен қыздыру, өлшенген температураны топтары сұйықтың әртүрлі нүктелерінде түтіктер, өткізді теориялық негіздеу байқалатын процестер мен құбылыстардың, обосновали тетіктерін көшу қозғалысының ламинарлық ағын сұйықтықтың турбулентному.

Өзектілігі осы жұмыстың табылатындығында қарапайым жүйесі туындайды турбуленттік ағыстар қозғалысы, ол қандай да зерттейді. Зерттеу турбулентті қозғалыс динамикасының құйындар өзекті міндет болып табылады саласындағы метеорология, аэродинамика машиналар, ұшақтар және басқа да.

Конвекция (лат. convectio — келтіруге, жеткізу)- құбылыс жылу тасымалдау » сұйықтардағы, газдардағы немесе сусымалы заттар ағынымен ең заттар (ол маңызды емес, еріксіз немесе лифті өздігінен қозғалып кетуі).

Бар деп аталатын табиғи конвекция пайда болатын заттағы лифті өздігінен қозғалып кетуі кезінде оны біркелкі қыздыру жолында тартылыс. Мұндай конвекция, төменгі қабаттар заттар қызып, болады оңай және всплывают жоғары, ал жоғарғы қабаттары, керісінше, салқындайды айналады ауыр және погружаются төмен, содан кейін процесс қайталанады қайтадан. Кейбір жағдайларда, егер процесс араластыру самоорганизуется құрылымына жекелеген құйындар және он немесе одан кем дұрыс тор бірі конвекциялық ұяшықтар.

Ажыратады ламинарную және турбулентную конвекцию.

Конвекцию байқауға болады шағын кастрюльке сумен, егер толтыру сұйықтық шағын жеңіл байқалатын бөлшектер. Бұл бөлшектер оңай увлекаемы сұйықтықпен. Біз заинтересовались мәселе: Қандай болады конвекционное сұйықтық қозғалысы, егер ол мәміле ыдысқа білдіретін тұйықталған кольцеобразную құрайды.

Ретінде бөлшектер — аттракторов қозғалыс пайдаландық накрошенный мельчайшими бөлшектермен бор.

Айналма түтікке жолдарда тік жазықтықта, ал қыздыру жүзеге асырды, сондықтан. Бастапқыда конвекция мүлдем ешқандай құжат желтоқсандағы конвекция табаға: төменгі аса қыздырылған қабаттарына көтерілді жоғары қаратып, оң жақ және сол жақ бөліктерінде түтіктер, ал жоғарғы қабаттар, охлаждаясь, жиналуына төмен. Одан әрі қыздыру жағдай түбегейлі өзгереді. Туындайды упорядоченное тербелістер сұйықтық қозғалысы тұтқасы бойынша немесе сағат тіліне қарсы. Пайда мұндай қозғалыс түсіндіруге болады ғана тарта отырып принципін аз. Сондықтан неғұрлым тиімді жүзеге асырылады теплоотвод. Егер жылдамдық сұйықтықты жылыту, онда анықталса қызықты құбылыс: анықталса турбуленттік ағыстар қозғалысы сұйықтық. Пайда вихри көлденең жазықтықта, яғни перпендикулярны жазықтықта алдындағы реттелген қозғалысы сұйықтық. Мұндай құбылыс сипаттауға болады, құбылыс ретінде спонтанды бұзылуы симметрия. Кейін непродолжительного хаотичного қозғалыс туындайды жаңадан упорядоченное қозғалысы, әрі бағытталған қозғалысы мүмкін кездейсоқ түрде өзгереді қарама-қарсы.

Біз пронаблюдали көшу ламинарлық ағын ағыс — турбулентному сценарий бойынша Рюэля және Такенса. В. Д. Рюэля (Франция), Ф. Такенса (Нидерланды) (1971) пайда болуы турбуленттілік связывалось пайда болуымен оғаш аттрактора, ол туындамас кейін шағын санының (үш) бифуркаций. Естеріңізге сала кетейік, оғаш аттрактором деп аталады объект фазовом кеңістігінде, оған ұмтылады барлық немесе барлық дерлік траекториясын және олар төзімсіз. Әрине, идея пайда болды байланыстыруға үздіксіз көшу турбуленттілік іске асыру мүмкіндігімен байланысты ішінде шексіз каскад бифуркаций бөліну кезеңі. Сценарий бойынша жүреді бифуркация орнықты шектік цикл жазықтықта. Ол ауысады, үш өлшемдік. Бұл бифуркациялық құрылуы мүмкін, незамкнутые, сондай-ақ тұйық траекториясын екі тәуелсіз жиіліктері. Незамкнутые траекториясын толтырады тор. Бұл тор, сондай-ақ болуы мүмкін тұрақсыз, пайда болған үш тәуелсіз жиілікті. Трехчастотное қозғалысы болып табылады құрылымдық тұрақсыз, онда оғаш аттрактор.

Пән өз зерттеу керек зерттеп, одан пристально қарауға,оның әр түрлі жағдайларда, тек сонда ғана анықтай аламыз жаңа нәрсе емес замеченое кім – онда бұрын. Өйткені, көрінген еді, бұл қалай қызықты көруге осындай қарапайым аспабында?Көрсетіледі, необычайные құбылыстар жасырады өзіне бұл түтік, тек приглядеться.

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *