Šiluminė konvekcija

Šiluminė konvekcija yra šilumos perdavimas masės judėjimu skysčio, kuris gali būti skystis arba, paprastai, oras. Molekulių judėjimas konvekcinėje skysčių terpėje vyksta, kai tarp kieto paviršiaus ir jį supančio skysčio yra temperatūros gradientas arba dirbtinai sukelta konvekcinė srovė. Konvekcija priklauso nuo skysčio mobilumo ir aktyvaus paviršiaus ploto, veikiamo tekančio skysčio. Skysčio judrumas išreiškiamas šilumos perdavimo koeficientu, kuris yra proporcingumo konstanta tarp šilumos srauto ir termodinaminės šilumos srauto varomosios jėgos. Kai skysčio judėjimą sukuria ne išorinis šaltinis, o plūdrumo jėga, kurią sukelia šiluminiai gradientai tarp skysčio ir kietos medžiagos, šilumos perdavimas laikomas natūralia konvekcija. Kitaip tariant, natūrali konvekcija naudoja plūdrumo jėgą, kurią sukelia šiluminiai gradientai tarp skysčio ir kietos medžiagos. Šiuo režimu veikiantis aušintuvas vadinamas pasyviuoju aušintuvu, kurio šilumos perdavimo koeficientas yra tarp 5-20 W/m2 K. Jei srautas sukuriamas veikiant išorinėms jėgoms, šilumos perdavimas yra priverstinis. konvekcija. Ventiliatorių, šilumos vamzdžių, sintetinių purkštukų ar skysčio aušinimo elementų sukuriamos išorinės jėgos panaudojimas šilumos perdavimui padidinti vadinamas aktyviu vėsinimu. Esant priverstinei konvekcijai, oro judėjimo per aušintuvą greitis gali būti drastiškai didesnis nei natūralios konvekcijos greitis, kai šilumos perdavimo koeficientas yra nuo 25 iki 250 W/m2 K orui ir nuo 100 iki 20, {{7} } W/m2 K skysčiams.