همرفت طبیعی ( به انگلیسی: Natural Convection ) گونه ای از جریان، حرکت مایعات مانند آب یا گازها مانند هوا، است که در آن حرکت مایع توسط بخش هایی از آن که از چگالی بیشتری برخوردارند و نه منبعی خارجی همانند پمپ، پره، دستگاه مکش و غیره ایجاد می شود. همرفت طبیعی در بیشتر موارد منجر به «گردش طبیعی»، توانایی گردش مایع در سامانه به طور مداوم، با گرانش و تغییرات احتمالی در انرژی گرمایی، می شود. گرانش نیروی محرک همرفت طبیعی است. برای نمونه اگر یک لایه هوای متراکم سرد در بالای هوای گرمتر و کم تراکم تر وجود داشته باشد، گرانش با شدت بیشتری لایه متراکم بالای را می کشد و بنابراین هوای سرد و متراکم پایین می آید و هوای گرم تر و سبک جای آن را می گیرد. این باعث ایجاد جریانی در گردش می شود که همرفت نام دارد.
از آن جایی که هم رفت به نیروی جاذبه متکی است، در محیط های سقوط آزاد ( لخت ) ، همانند ایستگاه بین المللی فضایی که در مدار زمین است، هم رفت وجود ندارد. همرفت طبیعی می تواند زمانی اتفاق بیفتد که در آب یا هوا بخش های گرم و سردی وجود داشته باشد، زیرا هم آب و هم هوا با گرم شدن چگال تر می شوند. این پدیده در اقیانوس ها نیز به دلیل سنگین تر بودن آب شور از آب شیرین رخ می دهد و لایه ای از آب شور واقع در بالای لایه آب تازه تر و شیرین تر نیز باعث همرفت می شود.
همرفت طبیعی به دلیل وجود در طبیعت و همچنین در کاربردهای مهندسی، مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. ویژگی اصلی همه سامانه های آب وهوایی سلول های همرفتی طبیعی است که از بالا آمدن هوا در بالای زمین یا آب گرم شده توسط نور خورشید تشکیل می شوند. همرفت هم چنین در ستون هوای گرمی دیده می شود که از آتش، صفحات زمین، جریان های اقیانوسی ( گردش دماشوری ) و تشکیل بادهای دریایی ( که همرفت رو به بالا توسط اثر کوریولیس نیز ایجاد می شود ) پدید می آیند. در کاربردهای مهندسی، همرفت معمولاً در تشکیل ریزساخت ها هنگام خنک سازی فلزات مذاب، مایعات در اطراف باله های پراکنده گرما و حوضچه های خورشیدی کاربری می یابد. یک کاربرد صنعتی بسیار متداول همرفت طبیعی در خنک سازی هوای آزاد و بدون کمک فن است: این پدیده می تواند در مقیاس های کوچک ( تراشه های رایانه ) تا تجهیزات پردازشی در مقیاس بزرگ اتفاق بیفتد.
یک جسم گرم که در معرض هوای سرد قرار گرفته را در نظر بگیرید. دمای بخشی خارجی جسم در نتیجه انتقال حرارت با هوای سرد کاهش می یابد و دمای هوای مجاور جسم افزایش می یابد. در نتیجه، این جسم با یک لایه نازک از هوای گرم تر احاطه شده است و گرما از این لایه به لایه های خارجی هوا منتقل می شود. دمای هوای مجاور جسم گرم بالاتر است، بنابراین چگالی آن کم تر است. در نتیجه هوای گرم شده بالا می رود. این حرکت را جریان همرفت طبیعی می نامند. توجه داشته باشید که در صورت عدم وجود این حرکت، انتقال حرارت فقط با هدایت صورت می گیرد و سرعت آن بسیار کمتر خواهد بود. [ ۱]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفاز آن جایی که هم رفت به نیروی جاذبه متکی است، در محیط های سقوط آزاد ( لخت ) ، همانند ایستگاه بین المللی فضایی که در مدار زمین است، هم رفت وجود ندارد. همرفت طبیعی می تواند زمانی اتفاق بیفتد که در آب یا هوا بخش های گرم و سردی وجود داشته باشد، زیرا هم آب و هم هوا با گرم شدن چگال تر می شوند. این پدیده در اقیانوس ها نیز به دلیل سنگین تر بودن آب شور از آب شیرین رخ می دهد و لایه ای از آب شور واقع در بالای لایه آب تازه تر و شیرین تر نیز باعث همرفت می شود.
همرفت طبیعی به دلیل وجود در طبیعت و همچنین در کاربردهای مهندسی، مورد توجه بسیاری از پژوهشگران قرار گرفته است. ویژگی اصلی همه سامانه های آب وهوایی سلول های همرفتی طبیعی است که از بالا آمدن هوا در بالای زمین یا آب گرم شده توسط نور خورشید تشکیل می شوند. همرفت هم چنین در ستون هوای گرمی دیده می شود که از آتش، صفحات زمین، جریان های اقیانوسی ( گردش دماشوری ) و تشکیل بادهای دریایی ( که همرفت رو به بالا توسط اثر کوریولیس نیز ایجاد می شود ) پدید می آیند. در کاربردهای مهندسی، همرفت معمولاً در تشکیل ریزساخت ها هنگام خنک سازی فلزات مذاب، مایعات در اطراف باله های پراکنده گرما و حوضچه های خورشیدی کاربری می یابد. یک کاربرد صنعتی بسیار متداول همرفت طبیعی در خنک سازی هوای آزاد و بدون کمک فن است: این پدیده می تواند در مقیاس های کوچک ( تراشه های رایانه ) تا تجهیزات پردازشی در مقیاس بزرگ اتفاق بیفتد.
یک جسم گرم که در معرض هوای سرد قرار گرفته را در نظر بگیرید. دمای بخشی خارجی جسم در نتیجه انتقال حرارت با هوای سرد کاهش می یابد و دمای هوای مجاور جسم افزایش می یابد. در نتیجه، این جسم با یک لایه نازک از هوای گرم تر احاطه شده است و گرما از این لایه به لایه های خارجی هوا منتقل می شود. دمای هوای مجاور جسم گرم بالاتر است، بنابراین چگالی آن کم تر است. در نتیجه هوای گرم شده بالا می رود. این حرکت را جریان همرفت طبیعی می نامند. توجه داشته باشید که در صورت عدم وجود این حرکت، انتقال حرارت فقط با هدایت صورت می گیرد و سرعت آن بسیار کمتر خواهد بود. [ ۱]
wiki: همرفت طبیعی