Izvorni kod stranice Konvekcija

[[Datoteka:Convection-snapshot.png|thumb|right|{{Infoslika
|Opis= Grafikon topline
|Izvor=[http://en.wikipedia.org/wiki/Convection]
|Datum=14. listopad 2009.
|Autor=Frank P. Incropera
|Objašnjenje=Ovaj grafikon prikazuje toplinsku konvekciju. [[Crvena]] boja i boje bliže crvenoj pokazuju toplije dijelove, a [[plava]] boja pokazuje hladne dijelove. Ovaj [[Graf (struktura podataka)|graf]] je iz modela što prikazuje [[Zemlja|zemljin omotač]].
}}]]

'''Konvekcija''' je usmjereno gibanje odnosno strujanje [[fluid]]a ([[kapljevina]] i [[plin]]ova), topliji fluid se giba prema hladnijem i predaje [[toplina|toplinu]] okolini. Konvekcija je jedan od glavnih načina prijenosa topline. U fluidima se promjena topline odvija kroz [[difuzija|difuziju]] i [[koherentno gibanje]] zraka. Difuzija je nasumično [[Brownovo gibanje]] pojedinačnih čestica u fluidu, dok je koherentno gibanje zraka prijenos topline u kojem se fluid ili toplina prenosi u većim [[struja]]ma.

== Konvekcijski prijenos topline ==
Opći izraz riječi ''konvekcija'' često izostavlja riječ toplina, ali ipak se misli na konvekciju topline: to je slučaj u kojem je interes da se toplina odvede i rasprši. Postoje dvije glavne vrste konvekcije:
# Toplina se prenosi pasivno, gibanjem fluida koje bi se dogodilo i bez procesa [[Grijanje|grijanja]]. Ovaj slučaj konvekcije se najčešće naziva '''prisilna konvekcija'''.
# Toplina sama izaziva kretanje fluida (putem širenja i [[sila|sile]] [[uzgon]]a), dok se u isto vrijeme izaziva prijenos topline ovakvim skupnim gibanjem fluida. Ovaj proces se naziva '''prirodna konvekcija'''. 
Oba tipa, '''prisilna konvekcija''' i '''prirodna konvekcija''', mogu se odvijati zajedno. U tom slučaju nazivaju se '''mješovita konvekcija'''. '''Konvekcijski prijenos topline''' je mehanizam prijenosa topline koji nastaje zbog masovnog kretanja fluida. To može biti prikazano sa vodljivim prijenosom topline koje je prijenos energije vibracijama na molekularnoj razini kroz fluide i čvrsta tijela, i prijenos energije elektromagnetskim valovima. Pošto je konvekcija ovisna o masovnom gibanju, može se javljati samo u tekućinama, plinovima i višefaznim [[smjesa]]ma.

== Prirodna konvekcija ==
Prirodna je konvekcija posljedica razlike u [[temperatura|temperaturi]] između dva mjesta u fluidu. [[Brzina]] strujanja je relativno mala. Kada se toplina prenosi opticajem fluida koji protječe zbog uzgona, kojem je uzrok zagrijavanja medija i promjena gustoće uslijed zagrijavanja, tada takav proces nazivamo '''prirodna konvekcija'''. Najpoznatiji primjeri su [[Kotao|kotlovi]] za toplu vodu. Takvi kotlovi najčešće imaju dovod hladne vode koju moraju zagrijati odozdo, i zagrijavanjem vode na željenu temperaturu ona se kreće prema gornjoj stjenci kotla.

[[Tok topline]] kod prirodne konvekcije definiran je kao:

:<math>H_{prirodno}=hA\Delta T,\ h=h(\Delta T,\varphi),\ [h]=\mathrm\frac{W}{m^2K}</math>

gdje je ''h'' koeficijent prijenosa topline koji ovisi o temperaturi, brzini strujanja fluida, [[agregatno stanje|agregatnom stanju]], [[toplinski kapacitet|specifičnom toplinskom kapacitetu]], [[tlak]]u,... 

== Prisilna konvekcija ==
Prisilna konvekcija je vrsta prijenosa topline u kojem se gibanje medija generira nekim vanjskim sredstvom (npr. [[sisaljka|pumpe]], lopatice [[turbina]], [[kompresor]]i itd.). S prisilnom konvekcijom se najčešće susreću inženjeri koji projektiraju ili analiziraju [[izmjenjivač topline|izmjenjivače topline]], [[cijev]]ni [[protok]] i još neke slične [[uređaj]]e ili [[proces]]e. Međutim, u bilo kojoj situaciji gdje imamo prisilnu konvekciju u malim mjerama, pojavi se i prirodna konvekcija. Količina prirodne konvekcije u nekim slučajevima nije velika pa ju možemo zanemariti, a u drugim slučajevima ju ne zanemarujemo nego se takav proces naziva '''mješovita konvekcija'''.

[[Tok topline]] kod prisilne konvekcije definiran je kao:

:<math>H_{prisilno}=hA\Delta T,\ h\neq h(\Delta T)</math>

Kada analiziramo mješovitu konvekciju parametar zvan '''[[Arhimedov broj]]''' parametrizira relativnu snagu prirodne i prisilne konvekcije. Arhimedov broj je omjer [[Grashofov broj|Grashof-ovog broja]] i kvadrata [[Reynoldsov broj|Reynolds-ovog broja]], koji predstavlja omjer uzgona sile i silu [[tromost|inercije]]. 
:<math> Ar= \frac{Gr}{Re^2} </math>

Kada prirodna konvekcija nije značajan čimbenik, [[matematika|matematička]] analiza prisilne konvekcije obično daje točan rezultat. Za prisilnu konvekciju značajni parametar je [[Pecletov broj|Peclet-ov broj]]. Taj broj je omjer koherentnog gibanja struje i difuzije (kretanje od višeg prema nižem tlaku) topline.
:<math> Pe=\frac{U L}{\alpha }</math>

== Plamen i konvekcija ==
U [[bestežinsko stanje|bestežinskom stanju]] ne može doći do sile uzgona pa ni do prirodne konvekcije. Pod tim uvjetima [[plamen]] ne može gorjeti jer se ''uguši'' u vlastitim plinovima. Međutim, plamen se može održati s bilo kojim oblikom prisilne konvekcije gdje se plinovi dobiveni izgaranjem odvode i hlade, a njihovo mjesto zauzima [[kisik]] koji zauzima mjesta niskog tlaka i podržava gorenje.
{{Commonscat|Convection}}

[[Kategorija:Mehanika fluida]]
[[Kategorija:Termodinamika]]