Co je to „konvekční buňka“

Konvekční buňka je v oblasti dynamiky tekutin jev, ke kterému dochází při rozdílech hustoty v kapalném nebo plynném tělese. Tyto rozdíly hustoty mají za následek stoupavé a/nebo klesavé proudy, což jsou klíčové charakteristiky konvekční buňky. Když se objem kapaliny zahřívá, rozpíná se a stává se méně hustým, a tedy vztlakovým než okolní kapalina. Chladnější, hustší část tekutiny klesá a usazuje se pod teplejší, méně hustou tekutinou, což způsobuje stoupání teplejší tekutiny. Takový pohyb se nazývá konvekce a pohybující se těleso kapaliny se označuje jako konvekční buňka. Tento konkrétní typ konvekce, kdy je horizontální vrstva kapaliny ohřívána zespodu, se nazývá Rayleighova-Bénardova konvekce. Konvekce obvykle vyžaduje gravitační pole, ale při experimentech v mikrogravitaci byla tepelná konvekce pozorována bez gravitačních účinků.

Kapaliny jsou zobecněny jako materiály, které vykazují vlastnost proudění; toto chování však není pro kapaliny jedinečné. Fluidní vlastnosti lze pozorovat také u plynů a dokonce i u pevných částic (jako je písek, štěrk a větší objekty při sesuvech hornin).

Konvekční buňka je nejpozoruhodnější při tvorbě mraků s jejich uvolňováním a transportem energie. Když se vzduch pohybuje podél země, pohlcuje teplo, ztrácí hustotu a stoupá vzhůru do atmosféry. když je vytlačen do atmosféry, která má nižší tlak vzduchu, nemůže obsahovat tolik tekutiny jako v nižší nadmořské výšce, takže uvolňuje svůj vlhký vzduch a vytváří déšť. Při tomto procesu se teplý vzduch ochlazuje; získává hustotu a klesá směrem k zemi a buňka cyklus opakuje.

Konvekční buňky mohou vznikat v jakékoli tekutině, včetně zemské atmosféry (kde se nazývají Hadleyovy buňky), vroucí vody, polévky (kde lze buňky identifikovat podle částic, které přenášejí, například zrnka rýže), oceánu nebo povrchu Slunce. Velikost konvekčních buněk je do značné míry určena vlastnostmi kapaliny. Konvekční buňky se mohou vyskytovat i při rovnoměrném zahřívání kapaliny.

.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.