1.1.3　對流

對流是在流體和氣體中的熱能傳遞方式，是最復雜的一種傳熱方式[1,2]。也是對電子設備進行溫升控制，保證其散熱的主要方式。對流換熱是指流動的流體（氣體或液體）與其相接觸的固體表面之間，由于不同溫度所發生的熱量交換過程。其中對流換熱分為自然對流和強迫對流，自然對流是因為冷、熱流體的密度差引起的流動，而強迫風冷是由外力迫使流體進行流動，是因為壓力差而引起的流動。

對流換熱可以使用牛頓冷卻公式表達：

式中，Q為對流換熱量（W）；hc為對流換熱系數（W/（m2·K））；A為壁面的有效對流換熱面積（m2）；tw為固體表面的溫度（K）；tf為冷卻流體的溫度（K）。

由式（1-4）可見，要增強對流換熱，可增大對流換熱系數和對流的換熱面積。

對于空氣介質，不同對流方式的對流換熱系數見表1-4。

表1-4　空氣中不同對流方式的對流換熱系數

從表1-4中可以看出強制對流可以大大提高對流換熱系數，提高散熱效果。對于自然對流換熱和強迫對流換熱來說，前人提出了計算對流換熱系數的準則方程，根據不同準則方程計算的對流換熱系數，也可以應用于一些熱仿真軟件中（如ANSYS Icepak）進行散熱計算。在一些熱仿真軟件中通常也會提供計算對流換熱系數的準則方法，如ANSYS Icepak，可以計算出機箱外殼和外界空氣自然對流的真實對流換熱系數。