Apa itu Konveksi Paksa?

Konveksi menggambarkan efek panas dari cairan atau gas yang bergerak pada benda padat. Dalam konveksi paksa, aliran fluida atau gas ditingkatkan atau dibuat secara artifisial. Kipas adalah cara umum untuk memaksa gas, sementara pompa sering digunakan dengan cairan. Konveksi paksa umumnya bekerja lebih cepat daripada konveksi standar.
Contoh sederhana dari konveksi paksa adalah mencairkan es batu dengan air hangat. Es batu akan meleleh secara alami dalam genangan air hangat yang tenang. Konveksi alami akan mengakibatkan air di sekitar es batu menjadi lebih dingin dan kurang efisien dalam mencairkan es batu seiring dengan berjalannya proses. Jika air hangat dipaksa melewati es batu terus menerus, air tidak akan mendingin dan es batu akan meleleh lebih cepat.

Efisiensi konveksi panas ditentukan oleh beberapa faktor. Umumnya, semakin besar area terbuka dari permukaan yang akan dipanaskan, semakin sulit untuk dipanaskan. Oleh karena itu, aliran gas atau cairan perlu disesuaikan. Hal ini sering dicapai dengan penambahan sumber buatan untuk meningkatkan aliran cairan atau gas.

Kecepatan aliran konveksi juga penting. Secara umum, aliran yang lebih cepat lebih efisien. Angin dingin adalah contoh yang baik dari efisiensi ini. Seseorang yang berdiri dalam angin kencang akan mendingin lebih cepat daripada seseorang di udara yang stagnan, karena kulit yang hangat terkena volume udara dingin yang lebih besar dalam waktu tertentu.

Perbedaan suhu juga mempengaruhi laju konveksi paksa terjadi. Permukaan yang terkena arus konveksi dengan suhu yang jauh lebih tinggi akan lebih cepat panas. Konveksi panas melambat ketika objek mendekati suhu arus.

Cairan dan gas yang lebih kental biasanya lebih efektif dalam perpindahan panas. Ini bermasalah, karena banyak gas dan cairan yang lebih tebal membutuhkan lebih banyak kekuatan untuk mempertahankan kecepatan efektif dalam arus konveksi. Juga harus diperhatikan bahwa cairan atau gas tetap bergerak saat mendingin.

Meskipun fokus utama dari konveksi paksa sering kali adalah objek yang akan dipanaskan atau didinginkan, penting untuk diingat bahwa perpindahan suhu berlangsung dua arah. Ketika aliran konveksi memanaskan suatu objek, suhu yang lebih rendah dari objek ditransfer ke aliran. Menentukan perubahan suhu di kedua objek dan aliran penting ketika menilai efisiensi metode konveksi paksa.
Analisis perpindahan panas dilakukan secara manual atau dengan perangkat lunak. Ada banyak variabel, tetapi ada dua indikasi utama efektivitas metode konversi paksa. Indikasi pertama adalah kenaikan suhu pada permukaan yang akan dipanaskan. Indikasi kedua adalah perbedaan suhu aliran konveksi sebelum dan sesudah melewati permukaan. Semakin besar perbedaannya, semakin bermanfaat metode konveksi.