对流与热边界层
热表面并不会一次加热全部流体——它只先加热紧贴自己的那层薄膜。跟着这层边界层一起向上变厚，看暖流体上升、冷流体补入，并读懂描述它的速度剖面与温度剖面。
发生的顺序
表面受热
→
薄层变暖
→
流体上升
→
带走热量
热表面并不会一次加热全部流体——它只先加热紧贴自己的那层薄膜。跟着这层边界层一起向上变厚，看暖流体上升、冷流体补入，并读懂描述它的速度剖面与温度剖面。
对流是由流动的流体带走热量。与在固体中靠原子间传递能量的传导不同，对流直接把热流体从表面带走，再换成较冷的流体。这使对流成为搬运热量最快的方式之一——暖气片暖房间、风扇给电子设备散热，靠的正是它。
对流的全部行为，都取决于紧贴表面的那一层极薄流体，也就是热边界层。热量必须先以传导的方式穿过这一层，主体流体才能把它带走，所以这层的厚薄决定了散热是否容易。看懂它，整个换热过程——以及为什么流动的空气散热会快得多——就一目了然。
底部的加热源让热板比周围流体更热。正是这个温差构成驱动力：热量总是想从热板流进旁边较冷的流体。
紧贴表面的流体动不了——摩擦力把它按住——所以最初的热量只能靠传导慢慢渗进去。这样就形成了一层薄薄的热膜，也就是热边界层的起点。
这层热膜受热后膨胀，密度比周围流体小。更冷、更密的流体就把更轻的热流体向上顶起，于是它沿热板爬升，把能量一起带走。这就是自然对流。
热流体从顶部离开后，新的冷流体便从四周被吸过来填补空位。一个持续的循环就此形成：流体在壁面受热、上升、放出热量、冷却、再回来。
速度剖面显示流体贴附在壁上（速度为零），离壁越远越快，最终在主流中趋于稳定。温度剖面从壁温开始，逐渐衰减到主流温度。这两条曲线趋于主流的位置，就标记出边界层的厚度。
它是紧贴固体表面的薄层流体，其温度与周围流体不同。热量必须先穿过它，主体流体才能把能量带走，因此它决定了对流换热的快慢。
在最下缘，流体刚刚接触受热表面，只有很薄一层被加热。越往上，热量有更长时间向流动内部扩散，被加热的这层也就随高度稳定变厚。
它把流体速度对离壁距离画出来。流体黏附在表面上，所以紧贴壁面处速度为零；随距离增大速度上升，最终达到周围流体主流的速度。
受热使流体膨胀、密度变小。热板旁这层更轻的流体被周围更冷、更密的流体向上顶起——正是这种浮力驱动了自然对流。
自然对流只靠浮力驱动——热流体自行上升。强制对流则用风扇、水泵或车船运动把流体推过表面，从而减薄边界层、搬走多得多的热量。