Що таке конвекція. Вільна конвекція

Слово "конвекція" в перекладі з латинської мови означає переміщення. Що таке конвекція і як вона відбувається? Це своєрідний процес передачі тепла, при якому частинки речовин перемішуються між собою. Цю дію можна спостерігати в рідинах і газах.

Як відбувається процес конвекції

Переміщення частинок відбувається через відмінності температур і щільності в окремих місцях середовища при нагріванні. При цьому нижні шари речовини, нагріваючись, стають легше і піднімаються вгору. Верхні частки, остигаючи, стають важчими і опускаються вниз. Цей процес повторюється кілька разів. При створенні певних умов процес перетворюється в структуру вихрових потоків, утворюючи грати конвекційних осередків. Багато атмосферні процеси - це прояви природної конвекції, наприклад, пересування тектонічних порід, виникнення хмар, поява утворень на сонці внаслідок руху плазми. Під час вимушеної конвекції процес відбувається під дією зовнішніх сил.

види конвекції

Є два види конвекції - це вільна конвекція, або природна, і вимушена. Природні конвекційні течії спостерігаються в результаті зміни щільності в процесі теплообміну в гравітаційному полі. Це циркуляція в нижніх шарах земної атмосфери, течії в океанах і водоймах, виникнення стійких вітрів (мусони, пасати), ураганів або циклонів. Рух теплого повітря в нагрітому приміщенні, тепло, що виходить від електричної лампочки. Газ фреон охолоджує повітря в холодильнику. Холодне повітря опускається вниз. Охолоджуючи продукти, він поступово нагрівається і знову піднімається вгору. Переміщення шарів повітря в холодильнику не що інше, як вільна конвекція. Тому для кращої циркуляції повітря не рекомендується розкладати продукти занадто щільно на полицях холодильника. Для виконання деяких технічних завдань потрібно, навпаки, придушити природну конвекцію для зменшення втрат тепла.

Вимушена конвекція відбувається за допомогою приладів або сторонніх сил. Це може бути перемішування рідини ложкою, робота насоса або вентилятора.

застосування ефекту

Що таке конвекція стосовно обігріву приміщення? В основі будь-якої системи задіяний принцип передачі тепла від енергоносія повітрю приміщення. Це можуть бути батареї централізованого опалення або індивідуальні опалювальні прилади. Велику популярність придбали конвекторні опалювальні прилади. За допомогою нагрівального елементу надходить знизу повітря прогрівається і починає переміщатися. Далі відбувається процес змішування остиглого і нагрітого повітря. Конвекторні обігрівачі можуть бути водяними, газовими та електричними. Явище передачі тепла при переміщенні повітря примусовим шляхом часто використовується в різних галузях господарства. Завдяки новітнім технологіям функція конвекції широко застосовується в побутових приладах. Одними з найпоширеніших кухонних пристосувань такого роду є мікрохвильові печі і духові шафи. Ефект конвекції значно розширює можливості приготування їжі. В цьому випадку примусова конвекція сприяє циркуляції гарячих повітряних мас, утворюючи вихровий потік. Це дозволяє рівномірно прогрівати продукт з усіх боків.

Мікрохвильова піч

СВЧ-печі давно стали звичним атрибутом домашньої побутової техніки. Мікрохвильова піч у основному використовується для розігріву готових продуктів, розморожування риби та м`яса, приготування простих страв. Спекти пиріг або засмажити курку з рум`яною скоринкою електромагнітні хвилі високої частоти не зможуть. А от піч мікрохвильова з конвекцією з легкістю впорається з цим завданням. За допомогою вбудованого вентилятора гаряче повітря циркулює по камері. Тепло рівномірно діє на страву з усіх боків. Рекомендується попередньо прогріти піч протягом 15 хвилин. Щоб продукт добре запікся, краще, щоб він складався з декількох невеликих порцій. Посуд в мікрохвильовці потрібно розміщувати на решітці, щоб повітря рівномірно циркулював. Посуд має бути із спеціального термостійкого скла. Щоб смачно готувати, потрібно підібрати свій рецепт і певну температуру саме для вашої мікрохвильовки.

Піч з грилем

Щоб прискорити приготування їжі і разом з цим не витрачати багато енергії, можна використовувати комбінований режим - конвекція СВЧ і гриль. Ці дві опції зроблять м`ясо м`яким і ніжним всередині, а корочку хрусткою і апетитною. Наявність конвекції допоможе приготувати страву без олії і солі, що корисно для людей, які ведуть здоровий спосіб життя. Додатковий нагрівальний елемент має піч-гриль. Конвекція сприяє утворення рум`яної кірочки на м`ясі. Нагрівач, наявний в печі-гриль, може бути теновий або кварцовим. Теновий гриль, рухаючись і повертаючись, рівномірно прогріває продукт. Кварцовий нагрівальний елементної видно і знаходиться у верхній частині печі. Переваги кварцового гріляв тому, що він споживає менше енергії, але процес обсмажування з ним відбувається повільніше.Хоча потужність тенів спіралі вище, ніж кварцового гриля. Що таке конвекція в поєднанні з грилем? Комбінація гриля і конвектора імітує обсмажування на рожні або мангалі.

Духова шафа і конвекція

Хороший духову шафу - мрія кожної господині. Але іноді пироги в ньому підгорають, а м`ясо погано прожарівается. Деко з блюдом доводиться перевертати і то переставляти вище, то опускати вниз. Що таке конвекція в духовці і як вона працює? Гаряче повітря всередині шафи переміщається за допомогою вбудованого вентилятора. Температура стає однаковою у всіх точках духовки. У такому духовій шафі можна відразу готувати кілька страв на різних рівнях, використовуючи кілька Протвино. У закритому просторі духовки створюється примусова конвекція за допомогою вентилятора на задній стінці. За допомогою такого ефекту продукти рівномірно нагріваються з усіх боків. Режим дає можливість готувати великі шматки м`яса, піч великі пироги і маленькі ніжні тістечка. Можна зробити сухарики або домашні картопляні чіпси, а також сушити трави. Духова шафа з конвекцією, як газовий, так і електричний, дозволить готувати з радістю і задоволенням.