Was ist Advektion – Wärmetransport – Definition

Advektion

In der Technik wird der Begriff der konvektiven Wärmeübertragung verwendet, um die kombinierten Effekte von Leitung und Fluidströmung zu beschreiben. An dieser Stelle müssen wir einen neuen Mechanismus hinzufügen, der als Advektion (Transport einer Substanz durch Massenbewegung) bezeichnet wird. Bei den Eigenschaften, die mit der empfohlenen Substanz einhergehen, handelt es sich um konservierte Eigenschaften wie Energie, bei der es sich um eine allgemein empfohlene Menge handelt. Advektion wird manchmal mit dem umfassenderen Prozess der Konvektion verwechselt, aber die Konvektion umfasst die Energieübertragung sowohl durch die Bewegung der Hauptflüssigkeit (Advektion) als auch durch die zufällige Bewegung der Flüssigkeitsmoleküle (Leitung oder Diffusion).

Aus thermodynamischer Sicht strömt Wärme durch Diffusion in ein Fluid, um dessen Energie zu erhöhen. Das Fluid überträgt ( rät ) diese erhöhte innere Energie (nicht Wärme) von einem Ort zu einem anderen, worauf eine zweite thermische Wechselwirkung folgt die Wärme wiederum durch Diffusion auf einen zweiten Körper oder ein zweites System überträgt. Die Advektion erfordert Strömungen in der Flüssigkeit (wie in einem Fluss oder einer Rohrleitung) und kann daher nicht in starren Festkörpern stattfinden. Der Transport von Substanzen durch molekulare Diffusion ist nicht eingeschlossen.

Advektionsgleichung

Die Advektionsgleichung für eine konservierte Größe, die durch ein Skalarfeld ρ beschrieben wird, wird mathematisch durch eine Kontinuitätsgleichung ausgedrückt :

^∂ ∂ ⁄ _∂t + ∇. (⍴ ͞v) = σ

wo

• ∇. ist divergenz,
• ρ ist die Dichte der Menge q,
• ⍴ ͞v ist der Fluss der Größe q,
• σ ist die Erzeugung von q pro Volumeneinheit pro Zeiteinheit. Terme, die q erzeugen (σ> 0) oder entfernen (σ <0), werden als “Quellen” bzw. “Senken” bezeichnet. Wenn q eine konservierte Größe (wie Energie) ist, ist σ gleich 0.