Convección Libre Y Convección Forzada

Convección Libre o Natural

En convección natural el flujo resulta solamente de la diferencia de temperaturas de fluido en la presencia de una fuerza gravitacional.

La densidad de un fluido disminuye con el aumento de la temperatura. En un campo gravitacional, dichas diferencias en densidad causadas por las diferencias de temperaturas originan fuerzas de

flotación.

Las corrientes naturales de convección hacen que el aire caliente suba y el frío baje. En una habitación con una fuente de calor como una estufa, a medida que el aire de abajo se va calentando en contacto

con la estufa, va subiendo y hace bajar el aire que se va enfriando generando dichas corrientes convectivas.

Sin una fuerza gravitacional la convección natural no es posible; En convección natural una velocidad característica no es fácilmente disponible.

Ejemplos de transferencia de calor por convección natural son:

Enfriamiento de café en una taza, transferencia de calor de un calefactor, enfriamiento de componentes electrónicos en computadoras sin ventilador para enfriar, y la transferencia de calor humano cuando

una persona está descansando.

Principios físicos en el análisis de convección natural

Se basa en dos principios de la mecánica de fluidos:

Conservación de la masa, conservación de momento y del principio de termodinámica que es la conservación de energía.

Convección Forzada:

En la convección forzada se obliga al fluido a fluir mediante medios externos, es decir, se añade algún tipo de mecanismo como un ventilador o algún sistema de bombeo, ya se de succión o transversal, dicho mecanismo acelera la velocidad de las corrientes de convección natural, lo cual no genera mayor potencia calorífica con un sistema o con otro. La diferencia se observará en que, con el sistema de ventilación forzada, el calor se reparte más y se calienta el ambiente en menos tiempo. La convección forzada se clasifica a su vez en externa e interna dependiendo de si el flujo de fluido es interno o externo.

El flujo de un fluido se clasifica dependiendo de si la fuerza al fluido a fluir por un canal confinado o por una superficie es flujo externo. El flujo por un tubo o ducto es flujo interno si ese fluido está limitado por completo por superficies sólidas. El flujo de líquidos en un tubo se conoce como flujo en canal abierto si ese tubo está parcialmente lleno con el líquido y se tiene una superficie libre.

Fuentes de información:

http://catarina.udlap.mx/u_dl_a/tales/documentos/lim/lopez_s_ja/capitulo3.pdf

http://www.academia.edu/9629832/Convecci%C3%B3n_natural_y_forzada