Tepelná konvekce

Tepelná konvekce je přenos tepla pohybem hmoty tekutiny, kterou může být buď kapalina, nebo typičtěji vzduch. Pohyb molekul v konvekčním médiu tekutin nastává, když existuje teplotní gradient mezi pevným povrchem a tekutinou, která jej obklopuje, nebo uměle vyvolaný konvekční proud. Konvekce je závislá na pohyblivosti tekutiny a aktivní povrchové ploše vystavené proudící tekutině. Pohyblivost tekutiny je vyjádřena koeficientem přestupu tepla, který je konstantou úměrnosti mezi tepelným tokem a termodynamickou hnací silou pro tok tepla. Když pohyb tekutiny není generován vnějším zdrojem, ale pomocí vztlakové síly vyvolané tepelnými gradienty mezi tekutinou a pevnou látkou, je přenos tepla považován za přirozenou konvekci. Jinými slovy, přirozená konvekce využívá vztlakovou sílu vyvolanou teplotními gradienty mezi tekutinou a pevnou látkou. Chladič pracující v tomto režimu se označuje jako pasivní chladič, který má součinitel prostupu tepla mezi 5-20 W/m2 K. Pokud je proudění vytvářeno pomocí vnějších sil, je přenos tepla vynucený proudění. Použití vnější síly generované ventilátory, tepelnými trubicemi, syntetickými tryskami nebo kapalinovými chladicími prvky ke zvýšení přenosu tepla se nazývá aktivní chlazení. S nucenou konvekcí může být rychlost vzduchu pohybujícího se chladičem výrazně zvýšena nad rychlost přirozené konvekce, s koeficienty přenosu tepla v rozsahu 25 až 250 W/m2 K pro vzduch a 100 až 20,{{7} } W/m2 K pro kapaliny.