自然対流と強制対流の大きな違いは、自然対流は流体の動きが自然に影響されるのに対し、強制対流は流体の動きが外部から影響されることである。自然対流と強制対流の熱伝達の違いは、自然対流の熱伝達が外的要因の影響を受けないのに対し、強制対流の熱伝達は外的要因によって引き起こされる可能性があることです。

対流とは、流体（気体や液体など）中の分子の体積運動によって熱を伝達する方法である。流体の移動がどのように始まるかによって、自然対流と強制対流に分けられる。

カタログ

1. 概要と主な違い 2. 自然対流とは 3. 強制対流とは 4. 横並び比較 - 表形式での自然対流と強制対流 5. まとめ

自然対流は何ですか？

自然対流とは、自然の力が流体の動きに影響を与える熱伝達の方法である。外的事実は何の影響も及ぼさない。流体中の分子の動きは、同じ流体でも場所によって密度が違うことに起因している。流体の密度は、加熱されると減少し、その逆もまた然りである。これは、流体の熱膨張（温度によって分子の速度が速くなり、流体の体積が増えること）によるものです。体積が大きくなっても、質量は変わらない。(そのため、密度が減少している）。

容器内の流体を容器の底から加熱すると、最下層の流体の密度が減少します。そして、密度の低い領域は容器の上部に移動する傾向がある。そして、容器の上部にある冷たい液体が、下部の領域と入れ替わる。これが続くと、結果的に対流が発生する。

図01：自然対流のメカニズム

自然対流の例としては、通常の空気中でのゆで卵の冷却や、冷たい飲料缶の冷却損失などが挙げられる。自然対流のメカニズムを考えるとき、まず、（冷気の中に保たれている）高温の物体の外気温が下がる。同時に、物体付近の空気の温度は熱伝導により上昇します。すると、隣接する空気層の密度が低下する。その結果、空気は上昇する。この部分に冷たい空気が入れ替わります。その後、対流が続く。最後に、物体が冷える。

強制対流は何ですか？

強制対流とは、流体の動きに外部からの影響を与える熱伝達の方法である。そこでは、ポンプ、ファン、吸引装置などの外部ソースが、流体の動きを生成するのに有効である。この方法は、加熱する対象物の熱を効率よく伝えることができるため、非常に価値のある方法だと思います。このような機構の代表的な例として、エアコン、蒸気タービンなどがある。

強制対流のメカニズムを考えると、自然対流よりも複雑なメカニズムを持っています。このアプローチでは、流体の動きと熱の移動という2つの要素を調整しなければならないからだ。流体の動きは熱の移動を促進するため、この2つの要素は強く関連している。流体の運動速度が速いほど、熱伝導率は高くなる。

むりのないと強制対流の違い

自然対流とは、流体の動きが自然の力で影響を受ける熱伝達の方法である。強制対流は、流体の動きが外的要因によって影響を受ける熱伝達方法である。熱伝導に影響を与える要因を考えると、自然対流熱伝導は外的要因の影響を受けず、強制対流熱伝導は外的要因の影響を受けると考えられます。

自然対流における流体の動きは、加熱時の流体密度の変化により発生します。しかし、強制対流における流体の動きは、ポンプやファン、吸引装置などの外部からの働きかけによって引き起こされるものである。通常の空気中でゆで卵を冷やすことや、冷たい飲料缶の中で冷たさを失うことは自然対流の例であり、エアコンや蒸気タービンは強制対流の例である。

概要 - むりのない vs. 強制対流

対流には、自然対流と強制対流がある。自然対流と強制対流の違いは、自然対流が自然な手段で流体の動きに影響を与えるのに対して、強制対流は外部からの手段で流体の動きに影響を与えることである。

引用

1 「自然対流」、ウィキペディア、ウィキメディア財団、2018年4月17日。2はこちら。Info 15 フォローする。"Forced Convection," LinkedIn SlideShare, 21 Apr.2015.2はこちらInformation 15はこちらFollow."Forced Convection," LinkedIn SlideShare, 21 Apr.2015.