Nachdem ich Wikipedia-Artikel über Advektion und Konvektion gelesen habe , kann ich immer noch nicht feststellen, ob es einen Konsens über einen Unterschied zwischen diesen beiden Begriffen gibt.
Manchmal scheint der Begriff Konvektion Advektion und Diffusion zu umfassen, manchmal nicht. Schließlich weisen Gleichungen zwei verschiedene Terme für Advektion und Diffusion auf, und wir nennen die Summe von ihnen nicht einen Konvektionsterm. Wenn wir von einem konvektiven Term sprechen, handelt es sich tatsächlich um den advektiven Term!
Es scheint:
Der Transport von Schadstoffen in einem Fluss durch Massenwasserstrom stromabwärts hängt mit der Advektion zusammen
Kochendes Wasser für Nudeln bezieht sich auf Konvektion
Vielleicht kann eine konservierte Eigenschaft wie Energie advektiert werden, aber wir verwenden Konvektion nur für den Transport von "Ensembles von Molekülen".
Also, gibt es einen Unterschied? Können wir es anhand von Beispielen herausfinden?
Konvektion ist die Bewegung einer Flüssigkeit , typischerweise als Reaktion auf Wärme.
Advektion ist die Bewegung eines in der Flüssigkeit gelösten oder suspendierten Materials .
Wenn Sie also reines Wasser haben und es erhitzen, erhalten Sie eine Konvektion des Wassers. Sie können keine Advektion haben, weil nichts in der Flüssigkeit gelöst oder suspendiert ist, um advektiv zu wirken.
Wenn Sie Schlick im Wasser suspendiert haben und ihn erhitzen, erhalten Sie eine Konvektion des Wassers und eine Advektion des Schlicks.
Wenn Sie Schlamm im Wasser haben und das Wasser nur in einem Fluss fließt, erhalten Sie eine Advektion des Schlamms, aber normalerweise würden Sie die Wasserbewegung nicht als Konvektion bezeichnen.
Die Begriffe Advektion und Konvektion haben unterschiedliche Bedeutungen, je nachdem in welchem Kontext sie verwendet werden.
In der Fluiddynamik ist die Advektion eine Art der Konvektion , während die andere Art der Konvektion die Diffusion ist . Sowohl Advektion als auch Diffusion bewegen sich um verschiedene intensive Eigenschaften einer Flüssigkeit herum.
Bei der Advektion werden Eigenschaften durch Massenbewegung der Flüssigkeit transportiert . Mit anderen Worten, sobald das Geschwindigkeitsfeld der Flüssigkeit ungleich Null ist, haben Sie eine Konvektion der verschiedenen intensiven Eigenschaften der Flüssigkeit, weil sie sich entlang des Geschwindigkeitsfelds bewegen.
Wenn Sie zum Beispiel etwas Farbstoff in einen Fluss gießen, so dass sich im Fluss ein farbiger Klecks bildet, wird dieser Klecks dem Fluss folgen; Die Bewegung des Blobs entlang des Flusses ist eine Form der Advektion.
Bei der Diffusion werden Dinge von Punkten mit hoher Konzentration oder hohen Eigenschaftswerten zu Punkten mit niedriger Konzentration oder niedrigen Eigenschaftswerten als Ergebnis von Partikel- Random-Walk ausgebreitet , was dazu führt, dass sich nahe gelegene Regionen der Flüssigkeit miteinander vermischen und den Effekt haben: verwischen" die verschiedenen Eigenschaften der Flüssigkeit. Mathematisch bedeutet dies, dass hochfrequente Komponenten der Eigenschaften dazu neigen, mit der Zeit abzuklingen, wobei Komponenten mit höheren Frequenzen schneller abklingen als Komponenten mit niedrigeren Frequenzen.
Bei der Modellierung turbulenter Strömungen besteht eine gängige praktische Strategie darin, die kleinen Wirbel oder Wirbel zu ignorieren und stattdessen ihre großräumigen Auswirkungen auf verschiedene Eigenschaften als eine Art effektiver Diffusion zu modellieren.
Beispielsweise ist Wärmeleitung eine Form der Diffusion, wobei die Diffusionseigenschaft die Temperatur ist. Der Effekt der Viskosität ist ein weiteres Beispiel für Diffusion, wobei die Diffusionseigenschaft die Geschwindigkeit ist. Bei turbulenter Strömung wird das durch die Wirbel verursachte Mischen des Geschwindigkeitsfelds manchmal als eine effektive Diffusion modelliert, die als " Wirbelviskosität " bezeichnet wird.
Und um ein Beispiel zu nehmen, das Farbstoff zur Erklärung der Diffusion verwendet: Wenn Sie einen Tropfen Farbstoff vorsichtig in ein Glas Wasser geben, können Sie einen sehr kleinen Farbstoffklecks auf der Wasseroberfläche bilden, mit einer klaren Grenze zum Wasser. Im Laufe der Zeit blutet dieser Farbstoff jedoch in das Wasser aus, selbst wenn das Wasser vollkommen still zu sein scheint, und die scharfe Grenze zwischen dem Farbstoff und dem Wasser wird verschwommen und verschwindet schließlich. Denn selbst wenn sich das Wasser noch auf der makroskopischen Ebene befindet, bewegen sich die Moleküle auf der mikroskopischen Ebene und vermischen sich miteinander, und Farbstoffmoleküle werden mit nahe gelegenen Wassermolekülen vermischt. Diese Bewegung der Partikel auf der mikroskopischen Ebene verursacht einen Unschärfeeffekt auf der makroskopischen Ebene und ist eine Form der Diffusion.
In der Meteorologie bedeutet Advektion , wie in Kobus 'Antwort ausgeführt, horizontale Winde und Konvektion vertikale Winde. Konvektion wird typischerweise durch eine steile Abfallrate verursacht , die zu einer Rayleigh-Taylor-Instabilität in der Atmosphäre führt.
Advektion ist die horizontale Luftbewegung. Konvektion ist die vertikale Luftbewegung
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