Termisk konvektion

Termisk konvektion er varmeoverførsel ved massebevægelse af en væske, som enten kan være en væske eller mere typisk luft. Bevægelsen af ​​molekyler i det konvektive medium af væsker finder sted, når der er en temperaturgradient mellem en fast overflade og væsken, der omgiver den, eller en kunstigt induceret konvektionsstrøm. Konvektion er afhængig af væskens mobilitet og det aktive overfladeareal udsat for den strømmende væske. Væskens mobilitet udtrykkes ved varmeoverførselskoefficienten, som er proportionalitetskonstanten mellem varmefluxen og den termodynamiske drivkraft for varmestrømmen. Når væskebevægelsen ikke genereres af ekstern kilde, men ved hjælp af opdriftskraften induceret af termiske gradienter mellem væsken og faststoffet, anses varmeoverførslen for at være naturlig konvektion. Med andre ord udnytter naturlig konvektion den opdriftskraft, der induceres af termiske gradienter mellem væsken og faststoffet. En køleplade, der fungerer i denne tilstand, betegnes som en passiv køleplade, som har en varmeoverførselskoefficient på mellem 5-20 W/m2 K. Hvis der skabes et flow ved hjælp af eksterne kræfter, tvinges varmeoverførslen konvektion. Brug af en ekstern kraft genereret af ventilatorer, varmerør, syntetiske dyser eller væskekøleelementer til at øge varmeoverførslen kaldes aktiv køling. Med tvungen konvektion kan hastigheden af ​​luften, der bevæger sig gennem en køleplade, øges drastisk over den for naturlig konvektion, med varmeoverførselskoefficienter i området 25 til 250 W/m2 K for luft og 100 til 20,{{7} } W/m2 K for væsker.