熱對流

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熱對流（thermal convection/heat convection）又稱對流傳熱，指流體中質點發生相對位移而引起的熱量傳遞過程，是傳熱的三種方式之一。

中文名:熱對流

外文名:thermal convection/heat convection

定 義:熱量通過流動介質傳遞的過程

特 點:只能靠氣體或液體介質傳遞

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其他名稱:對流傳熱、熱運流

簡 稱:對流

目錄

定義

通過流動介質熱微粒由空間的一處向另一處傳播熱能的現象。若熱對流過程中單位時間通過單位面積有質量m (kg/m·s) 的流體由溫度t1的地方流到t2處，則此熱對流傳遞的熱量應為： q=mcp(t2-t1)，單位W/m2。

物質(系統)內的熱量轉移的過程叫做熱傳遞。熱傳遞是通過熱傳導、熱對流和熱輻射三種方式來實現。在實際的傳熱過程中，這三種方式往往是伴隨着進行的。

熱對流是熱傳遞的重要形式，它是影響火災發展的主要因素： (1) 高溫熱氣流能加熱在它流經途中的可燃物，引起新的燃燒。(2) 熱氣流能夠往任何方向傳遞熱量，特別是向上傳播，能引起上層樓板、天花板燃燒。(3) 通過通風口進行熱對流，使新鮮空氣不斷流進燃燒區， 供應持續燃燒。(4) 含有水分的重質油品燃燒時，由於熱對流的作用，容易發生沸溢或噴濺等。燃燒區的溫度愈高，熱對流的速度愈快。通風孔洞愈多，通風孔愈高，通風口面積愈大，熱對流的速度就愈快。控制通風洞口，冷卻熱氣流(包括重質油品熱微粒)或把熱氣流導向沒有可燃物或火災危險較小的方向，是防止火勢通過熱對流發展蔓延的主要措施。

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主要特點

只能發生在流體(氣體和液體)之中，且必然同時伴有流體本身分子運動所產生的導熱作用。

分類

按流動介質分為：氣體對流和液體對流，氣體的對流現象比液體明顯。

按發生原因分為：自然對流(自由對流)，純粹因流體冷、熱各部分的密度不同所引起，流動速度一般較低；

強制對流(受迫對流) ，由於各種泵、風機或其他外力的推動而造成，故流動速度往往很高。

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基本形式

三種基本形式：自然對流、強迫對流和湍流，其中以湍流的熱傳遞速率最高。

自然對流是由溫度不均勻而引起流體內壓強或密度不均勻，從而導致循環流動。如煮水時水的上下循環流動。家用電冰箱一般也靠自然對流冷卻物品，故冰箱內不能塞得太滿而影響對流。地球表面各部分由於從太陽輻射得到的熱度不均勻，導致赤道處暖氣團不斷上升，流向兩極，較冷的空氣又不斷流向赤道，這種熱對流是形成自然風的原因之一。

至於電風扇、間冷式電冰箱、發電機和各種發動機的液泵冷卻裝置等，都是採用氣體或液體的強迫對流。控制氣體和液體的對流是增加或減少熱傳遞的主要手段。夏天打開門窗可促進室內外空氣對流，達到散熱目的；冬天關上門窗，可避免室內外空氣對流，達到保暖目的。有時掛上窗簾，可阻止對流的氣流到達窗口，進一步減少室內的熱損失。

影響因素

影響熱對流的主要因素是：溫差、導熱係數和導熱物體的厚度和截面積。

導熱係數愈大、厚度愈小、傳導的熱量愈多。火場中通風孔洞面積愈大，熱對流的速度愈快；通風孔洞所處位置愈高，熱對流速度愈快。熱對流是熱傳播的重要方式，是影響初期火災發展的最主要因素。