การพาความร้อน

การพาความร้อนคือการถ่ายเทความร้อนโดยการเคลื่อนที่แบบมวลของของไหล ซึ่งอาจเป็นได้ทั้งของเหลวหรืออากาศ การเคลื่อนที่ของโมเลกุลภายในตัวกลางของการพาความร้อนของของไหลจะเกิดขึ้นเมื่อมีการไล่ระดับอุณหภูมิระหว่างพื้นผิวของแข็งกับของไหลที่อยู่รอบๆ มัน หรือกระแสการพาความร้อนที่เหนี่ยวนำโดยเทียม การพาความร้อนขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของของไหลและพื้นที่ผิวสัมผัสที่สัมผัสกับของไหลที่ไหล การเคลื่อนที่ของของไหลแสดงโดยค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อน ซึ่งเป็นค่าคงที่ตามสัดส่วนระหว่างฟลักซ์ความร้อนและแรงผลักดันทางอุณหพลศาสตร์สำหรับการไหลของความร้อน เมื่อการเคลื่อนที่ของของไหลไม่ได้เกิดจากแหล่งภายนอก แต่เกิดจากแรงลอยตัวที่เกิดจากการไล่ระดับความร้อนระหว่างของไหลกับของแข็ง การถ่ายเทความร้อนจะถือว่าเป็นการพาความร้อนตามธรรมชาติ กล่าวอีกนัยหนึ่ง การพาความร้อนตามธรรมชาติใช้แรงลอยตัวที่เกิดจากการไล่ระดับความร้อนระหว่างของไหลและของแข็ง ตัวระบายความร้อนที่ทำงานในโหมดนี้เรียกว่าตัวระบายความร้อนแบบพาสซีฟ ซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนระหว่าง 5-20 W/m2 K ถ้าการไหลถูกสร้างขึ้นโดยใช้แรงภายนอก การถ่ายเทความร้อนจะถูกบังคับ การพาความร้อน การใช้แรงภายนอกที่เกิดจากพัดลม ท่อความร้อน เจ็ตสังเคราะห์ หรือองค์ประกอบระบายความร้อนด้วยของเหลวเพื่อเพิ่มการถ่ายเทความร้อนเรียกว่าการระบายความร้อนแบบแอคทีฟ ด้วยการพาความร้อนแบบบังคับ ความเร็วของอากาศที่เคลื่อนที่ผ่านแผ่นระบายความร้อนสามารถเพิ่มขึ้นได้สูงกว่าการพาความร้อนตามธรรมชาติอย่างมาก โดยมีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนในช่วง 25 ถึง 250 W/m2 K สำหรับอากาศและ 100 ถึง 20{{7} } W/m2 K สำหรับของเหลว