I. Introduction

La convection est un mode de transfert de chaleur qui se produit uniquement au sein des milieux fluides : elle apparaît lorsqu'un fluide, liquide ou gaz, est en mouvement et présente des hétérogénéités spatiales de températures. La convection intervient en particulier dans les échanges thermiques entre une paroi et un fluide en mouvement. Alors que la conduction peut être considérée comme un transfert d'énergie par des mouvements microscopiques, la convection est un transport d’énergie par des mouvements macroscopiques.

On distingue divers modes de convection : la convection libre et la convection forcée, qui se distinguent sur l'origine du mouvement permettant le transfert d'énergie d'une région de l'espace à l'autre. En convection libre, le fluide est mis en mouvement par les différences de températures dans le milieu et les forces massiques qu'elles engendrent : l'air à proximité d'un radiateur s'échauffe et s'élève du fait de la force d'Archimède qui s'y exerce. En convection forcée, le fluide est mis en mouvement par une pompe, un ventilateur ou un compresseur, et échange avec les parois sans que son mouvement ne soit influencé par le champ de températures. On distingue également différents type de convection selon ces critères : la convection qui met en œuvre un fluide sous une seule phase (convection en simple phase) objet de ce chapitre ou un fluide sous plusieurs phases liquide, vapeur ou solide (convection en double phase) objet du chapitre suivant.