熱流動（ねつりゅうどう）

最終更新：2026/4/22

熱流動は、温度差によって生じる流体の運動現象であり、自然対流や強制対流を含む。

別名・同義語対流熱伝達熱輸送

ポイント

熱流動は、エネルギー輸送の重要なメカニズムであり、気象現象や工業プロセスなど、様々な分野で観測される。

熱流動の概要

熱流動は、温度差によって密度差が生じ、その密度差によって流体が運動する現象です。この運動によって熱が輸送され、温度差が緩和されます。熱流動は、大きく分けて自然対流と強制対流の二種類に分類されます。

自然対流は、外部からの力（ポンプやファンなど）を用いずに、温度差によって生じる浮力によって流体が運動する現象です。温かい流体は密度が低くなり上昇し、冷たい流体は密度が高くなって下降します。この循環によって熱が輸送されます。例えば、暖房器具の周囲の空気の上昇や、地球の大気循環などが自然対流の例です。

強制対流は、外部からの力によって流体を運動させ、熱を輸送する現象です。例えば、エアコンのファンによる空気の循環や、冷却ファンの使用などが強制対流の例です。強制対流は、自然対流よりも効率的に熱を輸送することができます。

熱流動の原理は、様々な分野で応用されています。例えば、暖房・冷房システム、熱交換器、電子機器の冷却、太陽熱利用などがあります。また、地球温暖化などの気候変動の予測や、火災の延焼シミュレーションなどにも熱流動の知識が活用されています。

熱流動の研究は、流体力学、熱力学、輸送現象などの分野にまたがります。近年では、数値シミュレーション技術の発展により、複雑な熱流動現象の解析が可能になっています。