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燻黑的原因不是買到了山寨的暖氣片,那麼,為什麼暖氣片會把牆壁燻黑,又該如何防止牆壁變黑,下面跟隨金旗艦旗哥一起來了解一下吧。
生活中被暖氣片“燻黑”的牆壁往往是暖氣片後面和上方的牆壁,如圖所示:
燻黑的原因不是買到了山寨的暖氣片,而是所謂的熱泳現象,又叫索瑞特現象:在流體中有穩定溫度梯度存在時,流體中的固體顆粒會朝著溫度較低的方向運動。定性來看,高溫區域流體分子運動更劇烈,對固體顆粒的撞擊力更大,就把固體顆粒“推”到低溫的地方去了。簡單來說,因為暖氣片和它背後/上方的冷牆面有溫度梯度,空氣在流過它們之間時,顆粒物會吸附到較冷的牆面上,導致牆壁被燻黑了。
所以要想防止牆面變黑,要麼把家搬到無塵的實驗室,要麼就設法減少熱氣流與牆面的溫度差。最常見的做法是在暖氣片上蓋一塊毛巾或者布蓋頭,阻擋熱空氣的流動;或者在暖氣片上方安裝一塊擱板,既阻擋了熱空氣向上流動又增加了儲物空間。當然,經常打掃房間、減少暖氣片附近沉積的灰塵也有助於保證“白茫茫一片牆壁真乾淨”。
有意思的是,從暖氣片附近的牆面燻黑這點看,熱泳似乎是個負面效應,但是根據熱泳可以推動顆粒這點,人們也開發出了熱泳現象的一些應用:它可以用來分離空氣中的PM2.5,用來從混合顆粒物體系中取出所需要的微粒樣品(熱泳取樣),還可以用來在微觀層面上操控分子的運動……
就暖氣片燻牆而言,其實還有一招,從根本上解決問題:改用防燻牆暖氣片。
要弄清暖氣片為什麼把牆燻黑,需要知道暖氣片是如何對房間內的空氣傳遞熱的。
熱傳遞有三種方式:傳導、對流和輻射。空氣是熱的不良導體,傳導熱很慢;暖氣片中流動的熱水溫度不是太高,有的用手摸一下只有點溫熱,暖氣片的表面積也不能做得太大,輻射散熱的能力也不會太強;不過,空氣有良好的流動性,所以,暖氣片取暖,主要靠對流的方式傳遞熱。
根據對流形成的原理,暖氣片加熱附近空氣,空氣受熱後密度減小而上升,周圍冷空氣就流過來填補,受熱後又上升,透過空氣的迴圈流動,不斷地將暖氣片的熱傳到房間內各處。並且,空氣中的灰塵也隨著空氣一起流動,在流過暖氣片上方的牆壁時,必然會吸附到牆壁上。因為暖氣片上方空氣流速最大,攜帶的灰塵量也最大,所以,暖氣片上方的牆壁最容易被燻黑。
查閱了很多資料,防止暖氣片燻黑牆壁沒有很有效的辦法。有時還會顧此失彼,比如,有人做一個外罩將暖氣片包裹起來,這確實可以減弱對牆壁的汙染,但將嚴重影響暖氣片傳熱,並且,使熱傳遞的三種方式都有一定程度的減弱。個人認為可以參考一下空調製熱,空調製熱與暖氣片制熱一樣,也主要是依靠空氣的對流傳熱,但空調製熱基本不存在將上方牆壁燻黑的問題,其中有兩點可以借鑑,一個是空調將熱空氣向前吹出,熱空氣基本上不是沿著空調上方的牆壁上升,再一個是空調進氣口有空氣濾網,可以過濾掉大部分灰塵,流經牆壁的空氣中灰塵含量自然減少。