همرفت حرارتی

همرفت حرارتی عبارت است از انتقال حرارت با حرکت جرمی یک سیال که می تواند مایع یا به طور معمول هوا باشد. حرکت مولکول ها در محیط همرفتی سیالات زمانی صورت می گیرد که یک گرادیان دما بین یک سطح جامد و سیال اطراف آن یا یک جریان همرفتی القایی مصنوعی وجود داشته باشد. همرفت به تحرک سیال و سطح فعالی که در معرض سیال جاری است بستگی دارد. تحرک سیال با ضریب انتقال حرارت بیان می شود که ثابت تناسب بین شار گرما و نیروی محرکه ترمودینامیکی برای جریان گرما است. هنگامی که حرکت سیال توسط منبع خارجی ایجاد نمی شود، بلکه با استفاده از نیروی شناوری ناشی از گرادیان های حرارتی بین سیال و جامد، انتقال حرارت به عنوان همرفت طبیعی در نظر گرفته می شود. به عبارت دیگر، همرفت طبیعی از نیروی شناوری ناشی از گرادیان های حرارتی بین سیال و جامد استفاده می کند. هیت سینک که در این حالت کار می کند به عنوان یک هیت سینک غیرفعال نامیده می شود که دارای ضریب انتقال حرارت بین 5-20 W/m2 K است. اگر جریانی توسط نیروهای خارجی ایجاد شود، انتقال حرارت مجبور می شود. همرفت. استفاده از نیروی خارجی تولید شده توسط فن ها، لوله های حرارتی، جت های مصنوعی یا عناصر خنک کننده مایع برای افزایش انتقال حرارت، خنک کننده فعال نامیده می شود. با جابجایی اجباری، سرعت حرکت هوا در یک هیت سینک را می توان به شدت بالاتر از همرفت طبیعی با ضرایب انتقال حرارت در محدوده 25 تا 250 وات بر متر مربع کلوین برای هوا و 100 تا 20، افزایش داد. } W/m2 K برای مایعات.