តើឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅសម្រេចបាននូវការផ្ទេរកំដៅដោយ convection យ៉ាងដូចម្តេច?
ឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅចានភាគច្រើនប្រើការបំភាយរវាងមេឌៀត្រជាក់ និងក្តៅពីរ ដើម្បីសម្រេចបានការផ្លាស់ប្តូរកំដៅ ហើយវត្ថុរាវ-ការដោះដូរវត្ថុរាវគឺជាវិធីសាស្រ្តមួយដែលប្រើជាទូទៅនៃឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅ។
ការផ្ទេរកំដៅ Convection គឺជាវិធីសាស្រ្តទូទៅ និងជាមូលដ្ឋានបំផុតនៃការផ្ទេរកំដៅ។ ក្នុងអំឡុងពេលដំណើរការផ្ទេរកំដៅ ឧបករណ៍ផ្ទុករាវតែងតែមានទំនាក់ទំនងជាមួយជញ្ជាំងផ្លាស់ប្តូរកំដៅ។ ដូច្នេះការផ្ទេរកំដៅត្រូវបានសម្រេចដោយលំហូរបញ្ច្រាសនៃសារធាតុរាវជាបន្តបន្ទាប់។ បន្ទាប់មកកំដៅត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរតាមរយៈភាពខុសគ្នានៃសីតុណ្ហភាពរវាងឡឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅជញ្ជាំងនិងវត្ថុរាវ។ នេះគឺជាអ្វីដែលយើងកំពុងនិយាយអំពីថ្ងៃនេះ: ការផ្ទេរកំដៅ convection ។
ឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅចានសម្រេចបាននូវការផ្លាស់ប្តូរកំដៅ convection ប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាពរវាងវត្ថុរាវពីរដែលមានសីតុណ្ហភាពខុសៗគ្នា (ជាធម្មតាវត្ថុរាវត្រជាក់ និងអង្គធាតុរាវក្តៅ) នៅក្នុងស្ថានភាពដាច់ស្រយាលមួយតាមរយៈការរចនារចនាសម្ព័ន្ធចានពិសេស ការដាក់អង្គធាតុរាវដោយបង្ខំ និងផ្លូវផ្ទេរកំដៅប្រកបដោយប្រសិទ្ធភាព។ គោលការណ៍ស្នូលរបស់វាអាចត្រូវបានបំបែកទៅជាតំណភ្ជាប់សំខាន់ៗចំនួនបី៖ ការរចនារចនាសម្ព័ន្ធ → លំហូរសារធាតុរាវ → ការផ្ទេរកំដៅ។ ដំណើរការអនុវត្តជាក់លាក់មានដូចខាងក្រោម៖
សមត្ថភាពផ្ទេរកំដៅរបស់ឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅចានអាស្រ័យជាចម្បងលើការរចនាពិសេសនៃចានផ្លាស់ប្តូរកំដៅ។ រចនាសម្ព័ន្ធទាំងនេះកំណត់ដោយផ្ទាល់នូវលំនាំលំហូរ និងតំបន់ផ្ទេរកំដៅនៃអង្គធាតុរាវ ហើយជាមូលដ្ឋាននៃការផ្ទេរកំដៅ convective៖
ខ្លឹមសារនៃការផ្ទេរកំដៅ convective គឺការរួមបញ្ចូលគ្នានៃ "ម៉ាក្រូ-លំហូរសារធាតុរាវ + មីក្រូម៉ូលេគុល-ការផ្ទេរកំដៅ"។ ឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅចានប្រើថាមពលខាងក្រៅ (ស្នប់, កង្ហារ) ដើម្បីបង្ខំលំហូរសារធាតុរាវដែលជំរុញដំណើរការផ្ទេរកំដៅជាពីរជំហាន៖
ជំរុញដោយម៉ាស៊ីនបូមខាងក្រៅ វត្ថុរាវត្រជាក់ និងក្តៅចូលទៅក្នុងបណ្តាញលំហូរឯករាជ្យរៀងៗខ្លួន៖
អង្គធាតុរាវត្រជាក់ចូលទៅក្នុងបណ្តុំនៃបណ្តាញលំហូរមួយទៀតពី "ច្រកចូលនៃអង្គធាតុរាវត្រជាក់" ក៏ហូរតាមលំនាំដ៏ច្របូកច្របល់ ដោយផ្លាស់ប្តូរកំដៅជាមួយចាន។
ដោយសារតែគម្លាតតូចបំផុតរវាងបណ្តាញលំហូរ (ជាធម្មតា 2-5 មីលីម៉ែត្រ) អង្គធាតុរាវត្រូវបាន "ច្របាច់" កំឡុងពេលហូរ បង្កើនលំហូរដ៏ច្របូកច្របល់ និងការពារការជាប់គាំងសារធាតុរាវដែលបានធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្ម ដែលអាចកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាពនៃការផ្ទេរកំដៅ។
ការរចនាស្ថាបត្យកម្ម និងការរៀបចំផែនការ cepteur sint occaecat cupidatat proident បានកាន់កាប់ព្រលឹងរបស់ខ្ញុំទាំងមូល ដូចជាព្រឹកដ៏ផ្អែមល្ហែមនៃនិទាឃរដូវដែលខ្ញុំរីករាយជាមួយនឹងទាំងមូលរបស់ខ្ញុំ... ការរចនាស្ថាបត្យកម្ម និងការរៀបចំផែនការ cepteur sin occaecat cupidatat proident បានកាន់កាប់ព្រលឹងរបស់ខ្ញុំទាំងមូល ដូចជាពេលព្រឹកដ៏ផ្អែមល្ហែមរបស់ខ្ញុំ ដែលខ្ញុំរីករាយជាមួយនិទាឃរដូវទាំងមូល។ consectetur adipisicing elit, sed do eiusmod tempor incididunt labore et dolore magna aliqua ។ it enim ad minim veniam ។
ស្នូលនៃការផ្ទេរកំដៅ convective គឺ "ការផ្ទេរកំដៅពីវត្ថុរាវក្តៅទៅវត្ថុរាវត្រជាក់" ។ ចានដើរតួនាទីជាឧបករណ៍ផ្ទុកកំដៅដាច់ដោយឡែក និងផ្ទេរកំដៅដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការផ្ទេរកំដៅ។ វាត្រូវបានបញ្ចប់ជាបីជំហាន៖
ទីមួយ៖ វត្ថុរាវកម្ដៅ → ចាន (ការផ្ទេរកំដៅ Convection)
នៅពេលដែលអង្គធាតុរាវក្តៅហូរយ៉ាងច្របូកច្របល់ ម៉ូលេគុលសីតុណ្ហភាពខ្ពស់-បុកគ្នាយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរជាមួយនឹងផ្ទៃចាន ដោយផ្ទេរកំដៅទៅចានតាមរយៈ "ការបំភាយ" (នៅពេលនេះ សីតុណ្ហភាពនៃផ្នែកម្ខាងនៃចានដែលនៅជិតវត្ថុរាវក្តៅបំផុតកើនឡើង)។
លើកទីពីរ: នៅខាងក្នុងចាន (ចរន្តកំដៅ)
ចានធ្វើពីលោហធាតុ (មានចរន្តកំដៅខ្ពស់ ដូចជាដែកអ៊ីណុក (ប្រហែល 16W/(m・K)) និងយ៉ាន់ស្ព័រទីតានីញ៉ូម (ប្រហែល 17W/(m・K))))។ កំដៅត្រូវបានផ្ទេរយ៉ាងលឿនពី-ផ្នែកសីតុណ្ហភាពខ្ពស់ (ផ្នែកខាងសារធាតុរាវក្តៅ) ទៅផ្នែកសីតុណ្ហភាពទាប-ផ្នែកកម្ដៅ (ផ្នែកនៃសារធាតុរាវត្រជាក់។"
លើកទីបី៖ ចាន → វត្ថុរាវត្រជាក់ (ការផ្ទេរកំដៅ convection):
សីតុណ្ហភាព-ផ្នែកខាងទាបនៃចានប៉ះវត្ថុរាវត្រជាក់ ហើយតាមរយៈការប៉ះទង្គិចនៃម៉ូលេគុលនៃវត្ថុរាវត្រជាក់នៅក្នុងលំហូរដ៏ច្របូកច្របល់ កំដៅត្រូវបានផ្ទេរទៅវត្ថុរាវត្រជាក់ម្តងទៀតតាមរយៈ "ការបំភាយ" (នៅពេលនេះ សីតុណ្ហភាពនៃអង្គធាតុត្រជាក់កើនឡើង ហើយសីតុណ្ហភាពនៃអង្គធាតុរាវក្តៅថយចុះ)។
បន្ថែមពីលើគោលការណ៍ស្នូល ព័ត៌មានលម្អិតនៃការរចនាខាងក្រោមនៃចានឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅក៏ផ្តល់នូវការធានាសម្រាប់ការផ្ទេរកំដៅ convective: រចនាសម្ព័ន្ធដែលអាចផ្ដាច់បាន: រក្សាភាពស្អាត។
ជាធម្មតា ដោយសារមេឌៀទាំងពីរដែលប្រើគឺខុសគ្នា សក្ដានុពលនៃលំហូររបស់វានៅក្នុងឧបករណ៍ក៏ខុសគ្នាដែរ ដែលអាចនាំឱ្យមានភាពខុសគ្នាយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការផ្ទេរកំដៅ convective ។ ការផ្ទេរកំដៅដោយ convective ជាទូទៅត្រូវបានបែងចែកជាពីរស្ថានភាព។ មួយគឺការផ្ទេរកំដៅ convection ធម្មជាតិដែលជាការផ្ទេរកំដៅលំហូរដែលបង្កើតឡើងដោយសីតុណ្ហភាពនិងដង់ស៊ីតេផ្សេងគ្នានៃប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយពីរតាមរយៈជញ្ជាំង។ ទីពីរគឺការផ្ទេរកំដៅដោយបង្ខំ ដែលជាការផ្ទេរកំដៅលំហូរដែលបង្កើតដោយកម្លាំងបង្ខំខាងក្រៅ (ដូចជាស្នប់ កង្ហារ និងឧបករណ៍ផ្សេងៗទៀត)។ក្នុងករណីដែលបង្ខំដោយ convection អត្រាលំហូរនៃអង្គធាតុរាវនឹងខ្ពស់ជាងអត្រាលំហូរក្នុងស្ថានភាពធម្មជាតិ ហើយប្រសិទ្ធភាពនៃការផ្ទេរកំដៅ convective ក៏នឹងខ្ពស់ផងដែរ។ ឧទាហរណ៍ មេគុណផ្ទេរកំដៅនៃខ្យល់ក្នុងលំហូរធម្មជាតិគឺត្រឹមតែ 5~25W/(m2. degree) ប៉ុន្តែនៅពេលដែលលំហូរបង្ខំត្រូវបានអនុវត្ត មេគុណផ្ទេរកំដៅនៃខ្យល់កើនឡើងដល់ 10~100W(m2. degree)។
មានកត្តាជាច្រើនដែលជះឥទ្ធិពលដល់ប្រសិទ្ធភាពនៃការផ្ទេរកំដៅរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុក ដូចជា លក្ខណៈរូបវន្តរបស់ឧបករណ៍ផ្ទុកអង្គធាតុរាវខ្លួនឯង៖ ដង់ស៊ីតេ សមត្ថភាពកំដៅជាក់លាក់ ចរន្តកំដៅ។ល។ ក៏ដូចជាការរចនាឧបករណ៍ផ្លាស់ប្តូរកំដៅដោយខ្លួនវាផ្ទាល់៖ ទំហំនៃចានផ្លាស់ប្តូរកំដៅ រូបរាងចានជាដើម និងវិធីសាស្ត្រលំហូរនៃឧបករណ៍ផ្ទុកនៅក្នុងឧបករណ៍ ដែលទាំងអស់នេះនឹងប៉ះពាល់ដល់ប្រសិទ្ធភាពជាក់ស្តែងនៃការផ្ទេរកំដៅដោយចរន្ត។