Топлинна конвекция

Топлинната конвекция е пренос на топлина чрез масово движение на течност, която може да бъде или течност, или по-типично въздух. Движението на молекулите в конвективната среда на течностите се осъществява, когато има температурен градиент между твърда повърхност и течността около нея или изкуствено предизвикан конвекционен ток. Конвекцията зависи от подвижността на течността и активната повърхност, изложена на протичащата течност. Подвижността на флуида се изразява чрез коефициента на топлопреминаване, който е константата на пропорционалност между топлинния поток и термодинамичната движеща сила за потока топлина. Когато движението на флуида не се генерира от външен източник, а чрез силата на плаваемост, предизвикана от топлинни градиенти между флуида и твърдото вещество, преносът на топлина се счита за естествена конвекция. С други думи, естествената конвекция използва силата на плаваемост, предизвикана от топлинните градиенти между течността и твърдото вещество. Радиатор, работещ в този режим, се нарича пасивен радиатор, който има коефициент на топлопреминаване между 5-20 W/m2 K. Ако се създаде поток чрез външни сили, топлопреминаването е принудително конвекция. Използването на външна сила, генерирана от вентилатори, топлинни тръби, синтетични струи или течни охлаждащи елементи, за увеличаване на преноса на топлина се нарича активно охлаждане. При принудителна конвекция скоростта на въздуха, преминаващ през радиатора, може драстично да се увеличи над тази на естествената конвекция, с коефициенти на топлопреминаване в диапазона от 25 до 250 W/m2 K за въздух и 100 до 20,{{7} } W/m2 K за течности.