Convection Heat Transfer क्या है? | Free और Forced Convection हिंदी में

Heat Transfer की तीन मुख्य विधियां होती हैं: Conduction, Convection, और Radiation। इनमें से Convection एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें fluid (liquid या gas) की movement के कारण heat का transfer होता है। जब कोई fluid गर्म होता है, तो उसका density कम हो जाता है और वह ऊपर की ओर उठता है, जबकि ठंडा fluid नीचे आता है। इस process से heat energy transfer होती है।

Convection Heat Transfer की परिभाषा

Convection वह process है जिसमें heat transfer conduction और fluid motion दोनों के combined effect से होता है। इसमें thermal energy fluid के particles के random molecular motion और bulk fluid motion के कारण transfer होती है।

Types of Convection Heat Transfer

Convection दो मुख्य प्रकार का होता है:

1. Free (Natural) Convection

Free convection तब होता है जब fluid motion external sources के बिना, केवल temperature difference के कारण generate होती है। इसमें heated fluid की density कम हो जाती है और वह ऊपर उठता है, जबकि cooler fluid उसकी जगह लेता है।

• उदाहरण: Room heating, ocean currents, atmosphere heating
• Driving force: Buoyancy force

2. Forced Convection

Forced convection में fluid motion को किसी external device जैसे fan, pump या blower द्वारा उत्पन्न किया जाता है। इस process में heat transfer की rate free convection की तुलना में अधिक होती है।

• उदाहरण: Air conditioning, radiator cooling, heat exchangers
• Driving force: External mechanical devices

Convection Heat Transfer का Equation

Convection heat transfer को Newton’s Law of Cooling से define किया जाता है:

Q = h × A × (Ts − T∞)

जहाँ:

• Q = Heat transfer rate (Watt)
• h = Convective heat transfer coefficient (W/m²K)
• A = Surface area (m²)
• T_s = Surface temperature (K)
• T_∞ = Fluid temperature (K)

Applications of Convection Heat Transfer

• Heat exchangers और condensers में
• Air conditioning और refrigeration systems में
• Electronics cooling systems में
• Automobile engine cooling में
• Atmospheric और oceanic circulations में

निष्कर्ष

Convection heat transfer engineering applications के लिए बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह natural और forced दोनों तरीकों से होता है। Thermal systems को efficient design करने के लिए convection की समझ आवश्यक है।