Convectieve

Convectieve is een term uit de fysica en techniek die verwijst naar processen waarbij transport van warmte, massa of impuls plaatsvindt door de bulkbeweging van een fluïdum (gas of vloeistof). In warmteoverdracht duidt convectie op het verplaatsen van warmte door verplaatsing van het fluïdum zelf, in tegenstelling tot geleiding of straling.

Er bestaan twee hoofdtypen convectie: natuurlijke convectie, veroorzaakt door dichtheidsverschillen als gevolg van temperatuurverschillen die opwaartse of neerwaartse stromingen veroorzaken; en geforceerde convectie, waarbij extern aangedreven stroming (bijvoorbeeld door een ventilator, pomp of een pomp langs een verwarmingssysteem) de warmteoverdracht bepaalt. In beide gevallen kan convectie de netto warmteoverdracht aanzienlijk versnellen ten opzichte van pure geleiding.

Belangrijke concepten zijn onder andere de convectiecoëfficiënt h, die samen met het oppervlak en het temperatuursverschil een transportingoede Q = hAΔT oplevert. De richtinggevende getallen die vaak worden gebruikt zijn de Nusselt-, Grashof-, Prandtl- en Reynoldsgetallen. De Grashofnummer relateert de buoyante krachten aan viscose krachten, de Prandtlnummer geeft de verhouding tussen kinematische viscositeit en thermische diffusiviteit, en de Rayleighgetal combineert deze twee om regimes van natuurlijke convectie aan te geven (laminair of turbulent).

Toepassingen van convectieve processen komen veel voor in gebouwen en verwarmings- en koelsystemen, in elektronica ter afvoer van warmte, in meteorologie en oceaanografie bij stromingspatronen, en in kook- en industriële processen waar gecontroleerde warmteoverdracht vereist is.