对流是热量在固体表面和附近移动的流体(或气体)之间传送的传热模式。对流有两个要素:
- 由于随机分子运动(扩散)所引起的能量传送,以及
- 流体的整体或宏观运动(平流)所引起的能量传送
对流机制可以解释为如下:当较热表面附近的流体层变得更热时,其密度会降低(在常压下,密度与温度成反比)而变轻。表面附近的较冷(较重)流体将代替较热流体,循环模式形成。

温度为 Tf 的流体和温度为 Ts、面积为 A 的实体表面之间的热交换速率遵循牛顿冷却定律,可以写作:
Qconvection = h A (Ts - Tf)
其中 h 是对流传热系数。h 的单位是 W/m2.K 或 Btu/s.in2.F。 对流传热系数 (h) 取决于流体运动、几何形状以及热力学和物理属性。
一般来说,有两种模式的对流传热:
自然(自由)对流
固体表面附近的流体运动是由浮力造成的,而浮力是由于固体和流体之间的温差而导致的流体密度变化所引起的。将热板放在空气中冷却时,板表面附近的空气微粒变得较热,密度降低,因此会向上移动。

强迫对流
外部方式(如风扇或泵)用来加速流体在固体表面的流动。流体微粒在固体表面的快速运动使温度梯度最大化,并增加了热交换速率。在下图中,在热盘上强迫扩散空气。
