Termisk konvektion

Termisk konvektion är värmeöverföring genom massrörelse av en vätska, som kan vara antingen en vätska eller, mer typiskt, luft. Rörelsen av molekyler i det konvektiva mediet av vätskor sker när det finns en temperaturgradient mellan en fast yta och vätskan som omger den eller en artificiellt inducerad konvektionsström. Konvektion är beroende av vätskans rörlighet och den aktiva ytarea som exponeras för den strömmande vätskan. Vätskans rörlighet uttrycks av värmeöverföringskoefficienten som är proportionalitetskonstanten mellan värmeflödet och den termodynamiska drivkraften för värmeflödet. När vätskerörelsen inte genereras av extern källa utan med hjälp av flytkraften som induceras av termiska gradienter mellan vätskan och det fasta ämnet, anses värmeöverföringen vara naturlig konvektion. Med andra ord, naturlig konvektion utnyttjar flytkraften som induceras av termiska gradienter mellan vätskan och det fasta ämnet. En kylfläns som arbetar i detta läge kallas en passiv kylfläns, som har en värmeöverföringskoefficient på mellan 5-20 W/m2 K. Om ett flöde skapas med hjälp av yttre krafter tvingas värmeöverföringen fram konvektion. Att använda en extern kraft som genereras av fläktar, värmerör, syntetiska jetstrålar eller flytande kylelement för att öka värmeöverföringen kallas aktiv kylning. Med forcerad konvektion kan hastigheten för luften som rör sig genom ett kylfläns ökas drastiskt över den för naturlig konvektion, med värmeöverföringskoefficienter i intervallet 25 till 250 W/m2 K för luft och 100 till 20,{{7} } W/m2 K för vätskor.