КОНВЕ́КЦИЯ

КОНВЕ́КЦИЯ (от лат. convectio – дос­тав­ка), пе­ре­ме­ще­ние масс га­за, жид­ко­сти или плаз­мы под воз­дей­ст­ви­ем сил разл. при­ро­ды. При на­ли­чии гра­ди­ен­та тем­пе­ра­тур К. яв­ля­ет­ся од­ним из ме­ха­низ­мов те­п­ло­об­ме­на. В за­ви­си­мо­сти от при­чин, по­ро­ж­даю­щих К., воз­ни­ка­ют разл. ви­ды К. – сво­бод­ная, вы­ну­ж­ден­ная и ка­пил­ляр­ная.

Сво­бод­ная (ес­те­ст­вен­ная) К. про­ис­хо­дит в по­ле си­лы тя­же­сти в не­од­но­род­ной (напр., вслед­ст­вие раз­ни­цы тем­пе­ра­тур или кон­цен­тра­ций) по плот­но­сти сплош­ной сре­де: ме­нее плот­ные уча­ст­ки объ­ё­ма в си­лу Ар­хи­ме­да за­ко­на пе­ре­ме­ща­ют­ся вверх. При­мер сво­бод­ной К. – дви­же­ние воз­ду­ха в по­ме­ще­нии при на­ли­чии ото­пи­тель­но­го при­бо­ра: тё­п­лый (и ме­нее плот­ный) воз­дух под­ни­ма­ет­ся, ос­во­бо­ж­дая ме­сто для бо­лее хо­лод­но­го и плот­но­го. В ре­зуль­та­те в по­ме­ще­нии раз­ви­ва­ет­ся вих­ре­вое дви­же­ние воз­ду­ха. Сво­бод­ная К. иг­ра­ет важ­ную роль в при­ро­де, вы­зы­вая дви­же­ние возд. масс в ат­мо­сфе­ре, во­ды в океа­нах и т. п., а так­же ис­поль­зу­ет­ся в тех­ни­ке (см. Кон­век­тив­ный те­п­ло­об­мен).

Вы­ну­ж­ден­ная К. вы­зы­ва­ет­ся внеш­ним ме­ха­нич. воз­дей­ст­ви­ем на сре­ду. При­ме­ры вы­ну­ж­ден­ной К.: дви­же­ние воз­ду­ха под дей­ст­ви­ем вен­ти­ля­то­ра, те­че­ние жид­ко­сти под дей­ст­ви­ем на­со­са. Ча­ст­ным слу­ча­ем вы­ну­ж­ден­ной К. яв­ля­ют­ся про­цес­сы, про­ис­хо­дя­щие при дви­же­нии те­ла в по­коя­щей­ся сре­де и иг­раю­щие су­ще­ст­вен­ную роль в аэ­ро­ди­на­ми­ке по­лё­тов.

Ка­пил­ляр­ная К. воз­ни­ка­ет у сво­бод­ной по­верх­но­сти жид­ко­сти в том слу­чае, ко­гда на ней су­ще­ст­ву­ют пе­ре­па­ды зна­че­ний по­верх­но­ст­но­го на­тя­же­ния. Осн. при­чи­на та­ких пе­ре­па­дов – из­ме­не­ние темп-ры вдоль сво­бод­ной по­верх­но­сти жид­ко­сти (тер­мо­ка­пил­ляр­ная К.). К ка­пил­ляр­ной К. при­во­дит так­же при­сут­ст­вие в жид­ко­сти по­верх­но­ст­но-ак­тив­ной при­ме­си с не­од­но­род­ным рас­пре­де­ле­ни­ем кон­цен­тра­ции. Ин­тен­сив­ность ка­пил­ляр­ной К. в обыч­ных ус­ло­ви­ях на фо­не вы­ну­ж­ден­ной или сво­бод­ной К. до­воль­но ма­ла. Од­на­ко в ус­ло­ви­ях не­ве­со­мо­сти, ко­гда сво­бод­ная К. от­сут­ст­ву­ет, роль ка­пил­ляр­ной К. для не­ко­то­рых фи­зич. и тех­но­ло­гич. про­цес­сов ста­но­вит­ся су­ще­ст­вен­ной (напр., она влия­ет на уве­ли­че­ние ско­ро­сти рос­та мо­но­кри­стал­лов, про­цес­сы плав­ле­ния и т. д.).