Terminen konvektio

Lämpökonvektio on lämmönsiirtoa nesteen massaliikkeellä, joka voi olla joko nestettä tai tyypillisemmin ilmaa. Molekyylien liike nesteiden konvektiivisessa väliaineessa tapahtuu, kun kiinteän pinnan ja sitä ympäröivän nesteen välillä on lämpötilagradientti tai keinotekoisesti aiheutettu konvektiovirta. Konvektio riippuu nesteen liikkuvuudesta ja virtaavan nesteen aktiivisesta pinta-alasta. Nesteen liikkuvuus ilmaistaan ​​lämmönsiirtokertoimella, joka on suhteellisuusvakio lämpövirran ja lämmön virtauksen termodynaamisen käyttövoiman välillä. Kun nesteen liikettä ei synny ulkopuolisesta lähteestä, vaan nesteen ja kiinteän aineen välisten lämpögradienttien indusoiman nostevoiman avulla, lämmönsiirtoa pidetään luonnollisena konvektiona. Toisin sanoen luonnollinen konvektio hyödyntää nesteen ja kiinteän aineen välisten lämpögradienttien aiheuttamaa nostevoimaa. Tässä tilassa toimivaa jäähdytyselementtiä kutsutaan passiiviseksi jäähdytyselementiksi, jonka lämmönsiirtokerroin on välillä 5-20 W/m2 K. Jos virtaus syntyy ulkoisten voimien avulla, lämmönsiirto pakotetaan. konvektio. Puhaltimien, lämpöputkien, synteettisten suihkujen tai nestejäähdytyselementtien tuottaman ulkoisen voiman käyttämistä lämmönsiirron lisäämiseen kutsutaan aktiiviseksi jäähdytykseksi. Pakotetulla konvektiolla jäähdytyselementin läpi liikkuvan ilman nopeutta voidaan nostaa huomattavasti luonnollisen konvektion nopeuden yläpuolelle, jolloin lämmönsiirtokertoimet ovat välillä 25-250 W/m2 K ilman ja 100-20,{{7} } W/m2 K nesteille.